專利名稱：采用頻分復用的通信系統(tǒng)的導頻傳送和信道估計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及通信，尤其涉及通信系統(tǒng)的導頻傳送和信道估計。
背景技術：
正交頻分復用(OFDM)是將總系統(tǒng)帶寬分成多個(K個)正交子帶的多載波調(diào)制技術。這些子帶也稱為音調(diào)、副載波、以及頻率槽。在OFDM中，每個子帶與可用數(shù)據(jù)調(diào)制的一個相應的副載波相關聯(lián)。OFDM具有某些合乎需要的特性，諸如高頻譜效率和對多徑效應的穩(wěn)健性。但是，OFDM的主要缺點是高峰均功率比(PAPR)，這意味著OFDM波形的峰值功率與平均功率之比可能很高。OGDM波形的高PAPR是源于所有副載波在被用數(shù)據(jù)獨立調(diào)制時可能的同相(或相干)相加。事實上，可以證明，對于0FDM，峰值功率可以高達平均功率的K倍。OFDM波形的高PAPR是不合需要的，并且可能降低性能。例如，OFDM波形中的大波峰可能導致功率放大器在高度非線性區(qū)域中工作或可能削波，這進而將導致互調(diào)失真以及其它可能會降低信號質(zhì)量的贗像。信號質(zhì)量降低將不利地影響信道估計、數(shù)據(jù)檢測等的性倉泛。因而本領域中存在對能夠緩解多載波調(diào)制中高PAPR的有害作用的技術的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本文中描述了能夠避免高PAPR的導頻傳送技術以及信道估計技術?？苫诙嘞嘈蛄胁⑹褂脝屋d波頻分多址(SC-FDMA)來生成導頻。多相序列是具有良好時間特性(例如，恒定時域包絡)和良好頻譜特性(例如，平坦頻譜)的序列。SC-FDMA包括(I)在跨這總共K個子帶均勻間隔的子帶上傳送數(shù)據(jù)和/或?qū)ьl的交織FDMA(IFDMA)以及(2)通常在這總共K個子帶當中的毗鄰子帶上傳送數(shù)據(jù)和/或?qū)ьl的局部化FDMA (LFDMA)。在使用IFDMA進行導頻傳送的一個實施例中，基于一多相序列形成第一導頻碼元序列，并將該序列復制多次以獲得第二導頻碼元序列?？蓪υ摰诙ьl碼元序列施加一相位斜坡以獲得第三輸出碼元序列。向該第三輸出碼元序列添加循環(huán)前綴以形成IFDMA碼元，該碼元經(jīng)由通信信道在時域中被傳送。可使用時分復用(TDM)、碼分復用(CDM)和/或其它某種復用方案來將導頻碼元與數(shù)據(jù)碼元復用。在使用LFDMA進行導頻傳送的一個實施例中，基于一多相序列形成第一導頻碼元序列，并將該序列變換到頻域以獲得第二頻域碼元序列。通過將第二頻域碼元序列映射到用于導頻傳送的一群子帶上、并將零碼元映射到其余子帶上形成第三碼元序列。該第三碼元序列被變換到時域以獲得第四輸出碼元序列。向該第四輸出碼元序列添加循環(huán)前綴以形成LFDMA碼元，該碼元經(jīng)由通信信道在時域中被傳送。在信道估計的一個實施例中，經(jīng)由通信信道接收至少一個SC-FDMA碼元，并處理該碼元(例如，對于TDM導頻進行去復用，或?qū)τ贑DM導頻進行反信道化)以獲得接收的導 頻碼元。SC-FDMA碼元可以是IFDMA碼元或LFDMA碼元?；诮邮盏膶ьl碼元并使用最小均方誤差(MMSE)技術、最小二乘法(LS)技術、或其它某種信道估計技術來推導信道估計。可執(zhí)行濾波、取閾、截斷、和/或抽頭選擇來獲得改善的信道估計。還可通過執(zhí)行迭代信道估計或數(shù)據(jù)輔助信道估計來改善信道估計。一種用于傳送導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括處理器，用于形成一導頻碼元序列，形成一數(shù)據(jù)碼元序列，并將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列時分復用；以及調(diào)制器，用于基于所述時分復用的數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元生成至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元，所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個包括循環(huán)前綴。一種用于傳送導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括用于形成一導頻碼元序列的裝置；用于形成一數(shù)據(jù)碼元序列的裝置；用于將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列時分復用的裝置；以及用于基于所述經(jīng)時分復用的數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元生成至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元的裝置,所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個包括循環(huán)前綴。一種用于傳送導頻和數(shù)據(jù)的方法，包括形成一導頻碼元序列；形成一數(shù)據(jù)碼元序列；將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列時分復用；以及基于所述經(jīng)時分復用的數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元生成至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元，所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個包括循環(huán)前綴。一種用于接收導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括用于經(jīng)由通信信道接收至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元的裝置；用于移除所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個SC-FDMA碼元中的循環(huán)前綴的裝置；以及用于處理所述至少一個SC-FDMA碼元以獲得接收的導頻碼元和接收的數(shù)據(jù)碼元的裝置。一種用于接收導頻和數(shù)據(jù)的方法，包括經(jīng)由通信信道接收至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元；移除所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個SC-FDMA碼元中的循環(huán)前綴；以及處理所述至少一個SC-FDMA碼元以獲得接收的導頻碼元和接收的數(shù)據(jù)碼元。一種用于接收導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括解調(diào)器，用于經(jīng)由通信信道接收至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元，移除所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個SC-FDMA碼元中的循環(huán)前綴，并將所述至少一個SC-FDMA碼元中的接收碼元去時分復用成所述接收的導頻碼元和所述接收的數(shù)據(jù)碼元。本發(fā)明的各種方面和實施例在以下進一步詳細描述。


結(jié)合附圖理解以下闡述的具體說明，本發(fā)明的特征和本質(zhì)將變得更加顯而易見，貫穿所有附圖，相同的附圖標記作相應的標示。圖I示出通信系統(tǒng)的交錯子帶結(jié)構(gòu)。圖2示出為一組N個子帶生成IFDMA碼元。圖3示出窄帶子帶結(jié)構(gòu)。圖4示出為一群N個子帶生成LFDMA碼元。圖5A和5B示出導頻和數(shù)據(jù)被分別跨多個碼元周期和多個采樣周期復用的兩種TDM導頻方案。圖5C和示出導頻和數(shù)據(jù)被分別跨多個碼元周期和采樣周期組合的兩種CDM導 頻方案。圖6示出與數(shù)據(jù)時分復用的寬帶導頻。圖7A示出用于生成導頻IFDMA碼元的過程。圖7B示出用于生成導頻LFDMA碼元的過程。圖8示出執(zhí)行信道估計的過程。圖9不出發(fā)射機和接收機的框圖。圖IOA和IOB分別示出針對TDM導頻方案和CDM導頻方案的發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)和導頻處理器。圖IlA和IlB分別示出IFDMA和LFDMA調(diào)制器。圖12A和12B分別示出針對TDM和CDM導頻的IFDMA解調(diào)器。圖13A和13B分別示出針對TDM和CDM導頻的LFDMA解調(diào)器。
具體實施例方式本文中使用術語“示例性的”來表示“起到示例、實例或例示的作用”。本文中描述為“示例性”的任何實施例或設計并非必要被解釋為優(yōu)于或勝過其它實施例或設計。本文中所描述的導頻傳送和信道估計可用于各種采用多載波調(diào)制或執(zhí)行頻分復用的通信系統(tǒng)。例如，這些技術可被用于頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)、SC-FDMA系統(tǒng)、IFDMA系統(tǒng)、LFDMA系統(tǒng)、基于OFDM的系統(tǒng)、諸如此類。這些技術還可用于前向鏈路(或稱下行鏈路)以及反向鏈路(或稱上行鏈路)。圖I示出可用于一通信系統(tǒng)的示例性子帶結(jié)構(gòu)100。該系統(tǒng)具有BW MHz的總帶寬，該總帶寬被分成K個正交子帶，它們被賦予I到K的索引。毗鄰子帶之間的間距是BW/KMHz0在經(jīng)頻譜整形的系統(tǒng)中，系統(tǒng)帶寬兩端上的一些子帶不被用于數(shù)據(jù)/導頻傳送，而是起到允許系統(tǒng)滿足頻譜遮罩要求的保護子帶的作用?；蛘?，這K個子帶可被定義在系統(tǒng)帶寬的可使用部分上。為簡單起見，以下說明假定全部的總共K個子帶都可被用于數(shù)據(jù)/導頻傳送。對于子帶結(jié)構(gòu)100，這總共K個子帶被排列成S個不相交的子帶組，它們也被稱為交錯。這S個組是不相交或不重疊的，因為這K個子帶中的每一個僅屬于一組。每組包含N個子帶，它們跨這總共K個子帶均勻分布，從而組中的相繼的子帶相隔S個子帶，其中K =S .N。由此,組u包含子帶u,S+u,2S+u,…，(N-I) *S+u,其中u是組索引，并且u G {I,…,S}。索引u也是指示該組中第一個子帶的子帶偏移量。每組中的N個子帶與其它S-I組里的每一組中的N個子帶交織。
圖I示出一種具體的子帶結(jié)構(gòu)。一般而言，子帶結(jié)構(gòu)可包括任意數(shù)目的子帶組，并且每組可包括任意數(shù)目的子帶。各組可包括相同或不同數(shù)目的子帶。例如，一些組可包括N個子帶，而其它組可包括2N、4N或其它某個數(shù)目的子帶。每組中的子帶跨總共K個子帶均勻分布(即，間隔平均)以實現(xiàn)以下說明的益處。為簡單起見，以下說明假定使用圖I中的子帶結(jié)構(gòu)100。S個子帶組可被看作是S個可用于數(shù)據(jù)和導頻傳送的信道。例如，每個用戶可被分配一個子帶組，并且針對每個用戶的數(shù)據(jù)和導頻可在所分配的子帶組上被發(fā)送。S個用戶可 經(jīng)由反向鏈路在這S個子帶組上同時向基站發(fā)送數(shù)據(jù)/導頻。基站也可經(jīng)由前向鏈路在這S個子帶組上同時向S個用戶發(fā)送數(shù)據(jù)/導頻。對于每條鏈路，在每個碼元周期(時間或頻率上)里，在每組中的N個子帶上可發(fā)送高達N個調(diào)制碼元而不會對其它子帶組造成干擾。調(diào)制碼元是對應于一信號星座(例如，M-PSK、M-QAM、諸如此類)中的一點的復數(shù)值。對于0FDM，調(diào)制碼元在頻域中發(fā)送。對于每個子帶組，在每個碼元周期里在這N個子帶上可發(fā)送N個調(diào)制碼元。在以下說明中，碼元周期是一個OFDM碼元、一個IFDMA碼元、或一個LFDMA碼元的持續(xù)時間。一個調(diào)制碼元被映射到用于傳送的這N個子帶中的每一個，并且零碼元(即零信號值)被映射到K-N個未被使用的子帶中的每一個。通過對K個調(diào)制及零碼元執(zhí)行K點快速傅立葉逆變換(IFFT)，將這K個調(diào)制及零碼元從頻域變換到時域以獲得K個時域采樣。這些時域采樣可能具有高PAPR。圖2示出為一組N個子帶生成IFDMA碼元。要在一個碼元周期里在組u中的N個子帶上傳送的N個調(diào)制碼元的原始序列被記為…，dN}(框210)。N個調(diào)制碼元的該原始序列被復制S次以獲得K個調(diào)制碼元的擴展序列(框212)。這N個調(diào)制碼元在時域中發(fā)送，并且在頻域中總共占用N個子帶。該原始序列的S個拷貝結(jié)果得到間隔S個子帶的N個占用的子帶，并且毗鄰的占用子帶被S-I個零功率子帶所分隔。該擴展序列具有占用圖I中的子帶組I的梳狀頻譜。將該擴展序列乘以一相位斜坡以得到經(jīng)頻率平移的輸出碼元序列(框214)。該經(jīng)頻率平移的序列中的每個輸出碼元可生成如下xn = dn* e-J2"/K,n = I, -,K, 式(I)其中dn是該擴展序列中的第n個調(diào)制碼元，而Xn是該經(jīng)頻率平移的序列中的第n個輸出碼元。相位斜坡‘(h) 具有2 (u-1)/K的相位斜率，這是由組u中的第一個子帶確定的。相位斜坡的指數(shù)中的項“n-1”和“u-1”是因為索引n和u是從‘I’而不是從‘0’開始的。在時域中與該相位斜坡相乘將該擴展序列的梳狀頻譜向頻率高端平移以使該經(jīng)頻率平移的序列在頻域中占用子帶組U。該經(jīng)頻率平移的序列中的最后C個輸出碼元被拷貝到該經(jīng)頻率平移的序列的開頭以形成包含K+C個輸出碼元的一 IFDMA碼元(框216)。這C個拷貝的輸出碼元常常被稱為循環(huán)前綴或保護區(qū)間，并且C是循環(huán)前綴長度。循環(huán)前綴被用來對抗由頻率選擇性衰落——即跨系統(tǒng)帶寬變化的頻率響應——造成的碼元間干擾(ISI)。IFDMA碼元中的該K+C個輸出碼元在K+C個采樣周期里被傳送，每個采樣周期里一個輸出碼元。IFDMA的碼元周期是一個IFDMA碼元的持續(xù)時間，并且等于K+C個采樣周期。采樣周期也常常被稱為碼片周期。由于IFDMA碼元在時域中是周期性的(除了有相位斜坡以外)，因此IFDMA碼元占用從子帶U起始的一組N個等間隔的子帶。與OFDMA相類似地，具有不同子帶偏移量的用戶占用不同的子帶組并且彼此正交。圖3示出可用于一通信系統(tǒng)的示例性窄帶子帶結(jié)構(gòu)300。對于子帶結(jié)構(gòu)300，這總共K個子帶被排列成S個不重疊的群。每個群包含相互毗連的N個子帶。一般而言，N>1，S > 1，并且K = S N，其中窄帶子帶結(jié)構(gòu)300的N和S可與圖I中的交織子帶結(jié)構(gòu)的N和S相同或不同。群V包含子帶(v-1) N+l, (v-1) N+2,…，V N,其中V是群索引，并且VG {I,…，S}。一般而言，子帶結(jié)構(gòu)可包括任意數(shù)目的群，每個群可包含任意數(shù)目的子帶，并且各群可包含相同或不同數(shù)目的子帶。圖4示出為一群N個子帶生成LFDMA碼元。要在一個碼元周期里在該子帶群上傳送的N個調(diào)制碼元的原始序列被記為Wpdyd3,…，dN}(框410)。用N點快速傅立葉變換(FFT)將這N個調(diào)制碼元的原始序列轉(zhuǎn)換到頻域以獲得有N個頻域碼元的序列(框412)。這N個頻域碼元被映射到用于傳送的N個子帶上并且K-N個零碼元被映射到其余的K-N個 子帶上以生成有K個碼元的序列(框414)。用于傳送的這N個子帶具有k+1到k+N的索弓丨，其中I彡k彡(K-N)。然后用K點IFFT將該有K個碼元的序列轉(zhuǎn)換到時域以獲得有K個時域輸出碼元的序列(框416)。該序列的最后C個輸出碼元被拷貝到該序列的開頭以形成包含K+C個輸出碼元的LFDMA碼元(框418)。該LFDMA碼元被生成為使其占用從子帶k+1起始的一群N個毗鄰子帶。與OFDMA相類似地，可向用戶分配不同的非重疊子帶群，由此使其相互正交?？稍诓煌a元周期里向每個用戶分配不同的子帶群以實現(xiàn)頻率分集。每個用戶的子帶群可基于例如跳頻模式來選擇。與OFDMA相類似地，SC-FDMA具有某些合乎需要的特性，諸如高頻譜效率和對抗多徑效應的穩(wěn)健性。此外，SC-FDMA不具有很高的PAPR，因為調(diào)制碼元是在時域中發(fā)送的。SC-FDMA波形的PAPR是由選擇使用的信號星座(例如，M_PSK、M_QAM、諸如此類)中的信號點確定的。但是，由于非平坦的通信信道，SC-FDMA中的時域調(diào)制碼元易受碼元間干擾的影響?？蓪邮盏恼{(diào)制碼元執(zhí)行均衡以緩解碼元間干擾的有害作用。均衡需要對通信信道有相當準確的信道估計，而這可以利用本文中描述的技術來獲得。發(fā)射機可發(fā)送導頻來便于接收機進行信道估計。導頻是發(fā)射機與接收機雙方均先驗已知的碼元的傳送。如本文中所使用的，數(shù)據(jù)碼元是對應于數(shù)據(jù)的調(diào)制碼元，而導頻碼元是對應于導頻的調(diào)制碼元。數(shù)據(jù)碼元和調(diào)制碼元可從相同或不同的信號星座推導。如將在以下說明的，導頻可用各種方式來傳送。圖5A示出導頻與數(shù)據(jù)被跨多個碼元周期復用的TDM導頻方案500。例如，可在D1個碼元周期里發(fā)送數(shù)據(jù)，然后可在接下來的P1個碼元周期里發(fā)送導頻，然后可在接下來的D1A碼元周期里發(fā)送數(shù)據(jù)，依此類推。一般而言，D1S I并且P1S I。對于圖5A中所示的例子，D1 > I并且P1 = I。在用于數(shù)據(jù)傳送的每個碼元周期里在一個子帶組/群上可發(fā)送有N個數(shù)據(jù)碼元的序列。在用于導頻傳送的每個碼元周期里在一個子帶組/群上可發(fā)送有N個導頻碼元的序列。對于每個碼元周期，可分別如以上就圖2和4所描述地將有N個數(shù)據(jù)或?qū)ьl碼元的序列轉(zhuǎn)換成一 IFDMA碼元或一 LFDMA碼元。SC-FDMA碼元可以是IFDMA碼元或LFDMA碼元。僅包含導頻的SC-FDMA碼元被稱為導頻SC-FDMA碼元，它可以是導頻IFDMA碼元或?qū)ьlLFDMA碼元。僅包含數(shù)據(jù)的SC-FDMA碼元被稱為數(shù)據(jù)SC-FDMA碼元，它可以是數(shù)據(jù)IFDMA碼元或數(shù)據(jù)LFDMA碼元。圖5B示出導頻和數(shù)據(jù)被跨多個采樣周期復用的TDM導頻方案510。對于此實施例，數(shù)據(jù)和導頻被復用在同一 SC-FDMA碼元內(nèi)。例如，可在D2個采樣周期里發(fā)送數(shù)據(jù)碼元，然后在接下來的P2個樣本周期里發(fā)送導頻碼元，然后在接下來D2個樣本周期里發(fā)送數(shù)據(jù)碼元，依此類推。一般而言，D2彡I并且P2彡I。對于圖5B中所示的例子，D2 = I并且P2 =I。在每個碼元周期里可在一個子帶組/群上發(fā)送有N個數(shù)據(jù)和導頻碼元的序列，并且可如就圖2和4所描述地將該序列轉(zhuǎn)換成一 SC-FDMA碼元。TDM導頻方案也可跨碼元周期和采樣周期兩者復用導頻和數(shù)據(jù)。例如，可在一些碼元周期里發(fā)送數(shù)據(jù)和導頻碼元，在其它一些碼元周期里僅可發(fā)送數(shù)據(jù)碼元，而在某些碼元周期里僅可發(fā)送導頻碼元。圖5C示出導頻和數(shù)據(jù)被跨多個碼元周期組合的CDM導頻方案530。對于此實施 例，將一有N個數(shù)據(jù)碼元的序列與第一 M碼片正交序列{wd}相乘以得到M個定標數(shù)據(jù)碼元序列，其中M > I。每個定標數(shù)據(jù)碼元序列都是通過將原始的數(shù)據(jù)碼元序列乘以正交序列{wd}的一個碼片來得到的。類似地，將一有N個導頻碼元的序列與第二M碼片正交序列{wp}相乘以得到M個定標導頻碼元序列。然后將每個定標數(shù)據(jù)碼元序列加上相應的定標導頻碼元序列以得到組合碼元序列。M個組合碼元序列是通過將M個定標數(shù)據(jù)碼元序列與M個定標導頻碼元序列相加來得到的。每個組合碼元序列被轉(zhuǎn)換成一 SC-FDMA碼元。這些正交序列可以是Walsh序列、OVSF序列，諸如此類。對于圖5C中所示的例子，M= 2,第一正交序列是{wd} = {+1+1},而第二正交序列是{wp} = {+1-1}。這N個數(shù)據(jù)碼元在碼元周期t上被乘以+1，而在碼元周期t+1上也是乘以+1。這N個導頻碼元在碼元周期t上被乘以+1，而在碼元周期t+1被乘以-I。對于每個碼元周期，將這N個定標數(shù)據(jù)碼元與這N個定標導頻碼元相加以得到對應于該碼元周期的N個組合碼元。圖示出導頻和數(shù)據(jù)被跨多個樣本周期組合的CDM導頻方案540。對于此實施例，將一有N/M個數(shù)據(jù)碼元的序列與M碼片正交序列{wd}相乘以獲得有N個定標數(shù)據(jù)碼元的序列。具體而言，將原始序列中的第一個數(shù)據(jù)碼元Cl1 (t)乘以正交序列{wd}以得到第一M個定標數(shù)據(jù)碼元，將下一個數(shù)據(jù)碼元d2(t)乘以正交序列{wd}以得到下一 M個定標數(shù)據(jù)碼元，依此類推，并且將原始序列中的最后一個數(shù)據(jù)碼元dN/M(t)乘以正交序列{wd}以得到最末M個定標數(shù)據(jù)碼元。類似地，將一有N/M個導頻碼元的序列與M碼片正交序列{wp}相乘以獲得有N個定標數(shù)據(jù)碼元的序列。將該有N個定標數(shù)據(jù)碼元的序列加上該有N個定標導頻碼元的序列以得到有N個組合碼元的序列，該序列被轉(zhuǎn)換成一 SC-FDMA碼元。對于圖中所示的例子，M = 2,針對數(shù)據(jù)的正交序列是{wd} = {+1+1},而針對導頻的正交序列是{wp} = {+1-1}。將一有N/2個數(shù)據(jù)碼元的序列與正交序列{+1+1}相乘以得到一有N個定標數(shù)據(jù)碼元的序列。類似地，將一有N/2個導頻碼元的序列與正交序列{+1-1}相乘以得到一有N個定標導頻碼元的序列。對于每個碼元周期，將這N個定標數(shù)據(jù)碼元與這N個定標導頻碼元相加以得到對應于該碼元周期的N個組合碼元。如圖5C和中所示，在每個碼元周期里可發(fā)送CDM導頻。也可僅在某些碼元周期里發(fā)送CDM導頻。導頻方案也可采用TDM與CDM的組合。例如，可在一些碼元周期上發(fā)送CDM導頻，并可在其它碼元周期上發(fā)送TDM導頻。也可在例如下行鏈路的指定的一組子帶上發(fā)送頻分復用(FDM)的導頻。
對于圖5A到中所示的實施例，TDM或CDM導頻在用于數(shù)據(jù)傳送的N個子帶上發(fā)送。一般而言，用于導頻傳送的子帶(或簡稱為導頻子帶)可與用于數(shù)據(jù)傳送的子帶(或簡稱為數(shù)據(jù)子帶)相同或不同。用于發(fā)送導頻的子帶也可少于或多于用于發(fā)送數(shù)據(jù)的子帶。數(shù)據(jù)和導頻子帶對于整個傳送可以是靜態(tài)的?；蛘?，數(shù)據(jù)和導頻子帶在不同的時隙可跨頻率跳躍以實現(xiàn)頻率分集。例如，可將一物理信道與指示在每個時隙該物理信道使用的一個或多個特定子帶組或群的跳頻(FH)模式相關聯(lián)。一個時隙可跨越一個或多個碼元周期。圖6示出將更適用于反向鏈路的寬帶導頻方案600。對于此實施例，每個用戶發(fā)送一寬帶導頻，該導頻是在總共K個子帶的全部或大多數(shù)——例如，可用于傳送的所有子帶——上發(fā)送的導頻。寬帶導頻可以在時域中(例如，用一偽隨機數(shù)(PN)序列)或在頻域中(例如，使用0FDM)生成?？蓪⑨槍γ總€用戶的寬帶導頻與來自該用戶的數(shù)據(jù)傳送時分復用，該導頻可使用LFDMA(如圖6中所示)或IFDMA(圖6中沒有示出)來生成。來自所有用戶的寬帶導頻可在相同的碼元周期里被傳送，這可避免數(shù)據(jù)對用于信道估計的導頻的干擾。來自每個用戶的寬帶導頻可相對于來自其它用戶的寬帶導頻被碼分復用(例如，偽隨機)。這可通過給每個用戶分配一個不同的PN序列來實現(xiàn)。針對每個用戶的寬帶導頻具有低峰均功率比(PAPR)并跨越整個系統(tǒng)帶寬，這使得接收機能夠推導針對該用戶的寬帶信道估計。對于圖6中所示的實施例，各數(shù)據(jù)子帶在不同時隙跨頻率跳躍。對于每個時隙，可基于寬帶導頻為各數(shù)據(jù)子帶推導信道估計。圖5A到6示出示例性的導頻和數(shù)據(jù)傳送方案。導頻和數(shù)據(jù)也可使用TDM、CDM和/或其它某些復用方案的任意組合以其它方式來傳送。TDM和CDM導頻可用各種方式來生成。在一個實施例中，用于生成TDM和CDM的導頻碼元是來自諸如QPSK等公知信號星座的調(diào)制碼元。圖5A中所示的TDM導頻方案和圖5C中所示的CDM導頻方案可使用有N個調(diào)制碼元的序列。圖5B中所示的TDM導頻方案和圖中的CDM導頻方案可使用有N/M個調(diào)制碼元的序列。有N個調(diào)制碼元的序列和有N/M個調(diào)制碼元的序列可各自被選擇成具有(I)盡可能平坦的頻譜，以及(2)變化盡可能小的時間包絡。平坦的頻譜確保用于導頻傳送的所有子帶具有足夠的功率以允許接收機正確估計這些子帶的信道增益。恒定的包絡防止有諸如功率放大器等電路塊引起的畸變。在另一個實施例中，用于生成TDM和CDM導頻的導頻碼元是基于具有良好時間和頻譜特性的多相序列來形成的。例如，導頻碼元可如下生成
權(quán)利要求
1.一種用于傳送導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括 處理器，用于形成一導頻碼元序列，形成一數(shù)據(jù)碼元序列，并將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列時分復用；以及 調(diào)制器，用于基于所述時分復用的數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元生成至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元,所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個包括循環(huán)前綴。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述處理器用于在第一碼元周期里復用所述數(shù)據(jù)碼元序列，并在第二碼元周期里復用所述導頻碼元序列，并且所述調(diào)制器在所述第一碼元周期里生成用于所述數(shù)據(jù)碼元序列的第一 SC_FDMA，并在所述第二碼元周期里生成用于所述導頻碼元序列的第二 SC-FDMA碼元。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述處理器用于在一碼元周期的不同采樣周期里將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列復用，并且所述調(diào)制器用于生成對應于所述碼元周期的經(jīng)復用的導頻和數(shù)據(jù)碼元的SC-FDMA碼元。
4.一種用于傳送導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括 用于形成一導頻碼元序列的裝置； 用于形成一數(shù)據(jù)碼元序列的裝置； 用于將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列時分復用的裝置；以及 用于基于所述經(jīng)時分復用的數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元生成至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元的裝置,所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個包括循環(huán)前綴。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述用于將數(shù)據(jù)碼元序列與導頻碼元序列時分復用的裝置包括 用于在第一碼元周期里復用所述數(shù)據(jù)碼元序列的裝置，以及 用于在第二碼元周期里復用所述導頻碼元序列的裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述用于將數(shù)據(jù)碼元序列與導頻碼元序列時分復用的裝置包括 用于在一碼元周期的不同采樣周期里將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列復用的裝置。
7.一種用于傳送導頻和數(shù)據(jù)的方法，包括 形成一導頻碼元序列； 形成一數(shù)據(jù)碼元序列； 將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列時分復用；以及 基于所述經(jīng)時分復用的數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元生成至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元，所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個包括循環(huán)前綴。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)碼元序列與導頻碼元序列時分復用包括 在第一碼元周期里復用所述數(shù)據(jù)碼元序列，以及 在第二碼元周期里復用所述導頻碼元序列。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)碼元序列與導頻碼元序列時分復用包括 在一碼元周期的不同采樣周期里將所述數(shù)據(jù)碼元序列與所述導頻碼元序列復用。
10.一種用于接收導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括 用于經(jīng)由通信信道接收至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元的裝置； 用于移除所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個SC-FDMA碼元中的循環(huán)前綴的裝置；以及 用于處理所述至少一個SC-FDMA碼元以獲得接收的導頻碼元和接收的數(shù)據(jù)碼元的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述用于處理所述至少一個SC-FDMA碼元的裝置包括用于將所述至少一個SC-FDMA碼元中的接收碼元去時分復用成所述接收的導頻碼元和所述接收的數(shù)據(jù)碼元的裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括 用于基于所述接收的導頻碼元推導對應于所述通信信道的信道估計的裝置。
13.一種用于接收導頻和數(shù)據(jù)的方法，包括 經(jīng)由通信信道接收至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元； 移除所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個SC-FDMA碼元中的循環(huán)前綴；以及 處理所述至少一個SC-FDMA碼元以獲得接收的導頻碼元和接收的數(shù)據(jù)碼元。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述處理所述至少一個SC-FDMA碼元包括將所述至少一個SC-FDMA碼元中的接收碼元去時分復用成所述接收的導頻碼元和所述接收的數(shù)據(jù)碼元。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括 基于所述接收的導頻碼元推導對應于所述通信信道的信道估計。
16.一種用于接收導頻和數(shù)據(jù)的裝置，包括 解調(diào)器，用于經(jīng)由通信信道接收至少一個單載波頻分多址(SC-FDMA)碼元，移除所述至少一個SC-FDMA碼元中的每一個SC-FDMA碼元中的循環(huán)前綴，并將所述至少一個SC-FDMA碼元中的接收碼元去時分復用成所述接收的導頻碼元和所述接收的數(shù)據(jù)碼元。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，還包括 處理器，用于基于所述接收的導頻碼元推導對應于所述通信信道的信道估計。
全文摘要
公開了采用頻分復用的通信系統(tǒng)的導頻傳送和信道估計。一種發(fā)射機基于多相序列生成具有恒定時域包絡和平坦頻譜的導頻。為了生成導頻IFDMA碼元，基于該多相序列生成第一導頻碼元序列，并將該序列復制多次以獲得第二導頻碼元序列。對該第二導頻碼元序列施加一相位斜坡以獲得第三輸出碼元序列。向該第三輸出碼元序列添加一循環(huán)前綴以獲得IFDMA碼元，該碼元經(jīng)由通信信道在時域中被傳送。可使用TDM和/或CDM將導頻碼元與數(shù)據(jù)碼元復用。還可用多相序列生成導頻LFDMA碼元并使用TDM或CDM對該碼元進行復用。一種接收機基于接收的導頻碼元并使用最小均方誤差、最小二乘法、或其它某種信道估計技術來推導信道估計。
文檔編號H04L25/02GK102664854SQ20121012496
公開日2012年9月12日 申請日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者A·坎得卡爾, R·帕蘭基 申請人:高通股份有限公司