用于sc-fdma發(fā)射分集的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┰趩屋d波頻分多址(SC-FDMA)調(diào)制的上行鏈路中緩解來自發(fā)射分集的峰均功率比(PAPR)的增加的方法、設(shè)備和發(fā)射機(jī)。提供了利用循環(huán)移位延遲的PAPR保持預(yù)編碼矩陣跳躍方法以及基于子帶的發(fā)射分集方案。本申請還提供了放寬與LTE標(biāo)準(zhǔn)中的上行鏈路調(diào)度相關(guān)聯(lián)的調(diào)度約束的方法、設(shè)備和發(fā)射機(jī)。
【專利說明】用于SC-FDMA發(fā)射分集的系統(tǒng)和方法
[0001]本申請是中國專利申請200980131233.2 “用于SC-FDMA發(fā)射分集的系統(tǒng)和方法”的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
[0003]本申請要求于2008年6月12日提交的在先美國臨時(shí)申請?zhí)?1/061，013的優(yōu)先權(quán)，該申請?jiān)诖送ㄟ^引用被完全并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本申請涉及無線通信，并且更具體地涉及用于單載波頻分多址(SC-FDMA)中的上行鏈路通信的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0005]第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)已經(jīng)采用正交頻分多址(OFDMA)以獲得較高比特率。
[0006]在蜂窩應(yīng)用中，OFDMA的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其在存在多徑信號(hào)傳播時(shí)的魯棒性。對多徑的抗擾度源于OFDMA系統(tǒng)在M個(gè)正交頻率載波上發(fā)射信息的事實(shí)，每個(gè)正交頻率載波以I/M乘以信息信號(hào)的比特率運(yùn)行。然而，OFDMA波形呈現(xiàn)非常明顯的包絡(luò)波動(dòng)，產(chǎn)生高峰均功率比(PAPR)。具有高PAPR的信號(hào)要求高度線性的功率放大器以避免過多的互調(diào)失真。為了獲得該線性性，以從放大器的峰值功率退避所得的功率來操作放大器。結(jié)果導(dǎo)致低功率效率，這為便攜式無線終端帶來顯著的負(fù)擔(dān)。
[0007]蜂窩上行鏈路傳輸中OFDMA的另一問題在于同時(shí)進(jìn)行發(fā)射的不同終端之間的頻率基準(zhǔn)的不可避免的偏移。頻率偏移破壞傳輸?shù)恼恍?，由此引入多址干擾。為了克服這些缺點(diǎn)，3GPP已經(jīng)在蜂窩系統(tǒng)的“長期演進(jìn)(LTE) ”中采用了用于上行鏈路傳輸?shù)腛FDMA的修改形式。OFDMA的修改版本被稱為單載波FDMA (SC-FDMA)。
[0008]如在OFDMA中，SC-FDMA系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)使用不同的正交頻率(子載波)來發(fā)射信息符號(hào)。然而，它們順序地而不是并行地發(fā)射子載波。相對于0FDMA，該方案大大減少了發(fā)射波形中的包絡(luò)波動(dòng)。因此，相比OFDMA信號(hào)，SC-FDMA信號(hào)具有固有地較低PAPR。然而，在具有嚴(yán)重多徑傳播的蜂窩系統(tǒng)中，SC-FDMA信號(hào)帶有大量符號(hào)間干擾到達(dá)基站。
[0009]因此，在嘗試接收SC-FDMA傳輸時(shí)，基站通常采用自適應(yīng)頻域均衡以抵消該干擾。該方案在蜂窩系統(tǒng)中具有意義，因?yàn)槠湟曰咎幍膹?fù)信號(hào)處理(頻域均衡)為代價(jià)減少了便攜式用戶設(shè)備(UE)中的線性放大負(fù)擔(dān)。
[0010]低PAPR是SC-FDMA的獨(dú)特屬性，其使SC-FDMA非常適于用在LTE上行鏈路接入方法中。由于低PAPR，與例如OFDMA相比，SC-FDMA能夠潛在地提供較大覆蓋、消耗較少功率放大器(PA)的功率、且花費(fèi)更少。
[0011]當(dāng)前LTE標(biāo)準(zhǔn)在物理上行鏈路同步信道中采用SC-FDMA進(jìn)行上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸。然而，為了保持低PAPR屬性，指配到UE用于SC-FDMA的子載波需要均勻地分布或者基于子帶，即連續(xù)子載波的子帶。當(dāng)前LTE標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)采用了基于子帶的方法，使得UE在LTE上行鏈路中被指配到連續(xù)子載波的子帶以用于數(shù)據(jù)傳輸。對于LTE UL控制信道PUCCH(物理上行鏈路控制信道)，通過發(fā)射頻域低PAPR序列，即在IFFT之后的具有低PAPR的序列，來實(shí)現(xiàn)低PAPR性能。
[0012]先前對SC-FDMA的研究和結(jié)果，LTE上行鏈路(UL)大體上僅僅集中在一個(gè)發(fā)射天線的使用。然而，現(xiàn)在清楚的是，對于高級(jí)LTE，其是LTE標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程的下一步驟，為了潛在地改善覆蓋和吞吐量，在UE將支持多于一個(gè)的天線。
[0013]盡管由于OFDMA (其用于LTE下行鏈路(DL)中)認(rèn)真研究了發(fā)射分集，DL中的為OFDMA而研發(fā)的技術(shù)不能直接轉(zhuǎn)移到UL中的SC-FDMA。這通常因?yàn)橐韵率聦?shí):為了保持UL中的SC-FDMA的低PAPR屬性，在上行鏈路中采用的發(fā)射分集技術(shù)必須被設(shè)計(jì)成保持低PAPR，其不是對于為OFDMA DL而研發(fā)的分集技術(shù)的而言的，因?yàn)镺FDMA不具有低PAPR。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]根據(jù)一個(gè)較寬方面，本申請?zhí)峁┮环N在具有Na個(gè)天線(Na ^ 2)的無線通信設(shè)備中用于單載波頻分多址(SC-FDMA)上行鏈路發(fā)射分集的方法，該方法包括:對于N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的組:對所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)以生成所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量的集合；將所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量映射到M個(gè)子載波寬(M>N)的子帶中的N個(gè)子載波以生成M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合；對所述M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合執(zhí)行M點(diǎn)離散傅里葉逆變換(IDFT)以生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列；生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-1個(gè)循環(huán)移位延遲版本；使用離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列在Na個(gè)天線的第一個(gè)上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)；以及對于每個(gè)其他天線，發(fā)射使用所述M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-1個(gè)循環(huán)移位延遲版本中相應(yīng)的一個(gè)生成的相應(yīng)SC-FDMA信號(hào)。
[0015]在一些實(shí)施例中，Na=2并且生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-1個(gè)循環(huán)移位延遲版本包括:生成相對于基準(zhǔn)序`列被循環(huán)移位M/4的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的循環(huán)移位延遲版本。
[0016]在一些實(shí)施例中，Na=4并且生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-1個(gè)循環(huán)移位延遲版本包括:生成相對于基準(zhǔn)序列被分別循環(huán)移位M/4、-M/4和M/2的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的三個(gè)循環(huán)移位延遲版本。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一較寬方面，本申請?zhí)峁┮环N無線發(fā)射機(jī)，包括:離散傅里葉變換器，其被配置為對N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)以生成N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量的集合；子載波映射器，其被配置為將所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量映射到M個(gè)子載波寬(M>N)的子帶中的N個(gè)子載波(M>N)以生成M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合；離散傅里葉逆變換器，其被配置為對所述M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合執(zhí)行M點(diǎn)離散傅里葉逆變換(IDFT)以生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列；循環(huán)移位延遲器，其被配置為生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-1個(gè)循環(huán)移位延遲版本；以及RF發(fā)射機(jī)，其被配置為:對于第一天線，使用離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列順序地調(diào)制子帶的M個(gè)子載波以在第一天線上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)；以及，對于至少一個(gè)其他天線的每一個(gè)，使用M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-1個(gè)循環(huán)移位延遲版本中相應(yīng)的一個(gè)順序地調(diào)制所述子帶的M個(gè)子載波以在所述天線上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)。
[0018]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)其他天線包括第二天線，并且循環(huán)移位延遲器被配置為生成相對于基準(zhǔn)序列被循環(huán)移位M/4的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的循環(huán)移位延遲版本以用于第二天線上的發(fā)射分集。
[0019]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)其他天線包括三個(gè)其他天線，并且所述循環(huán)移位延遲器被配置為生成相對于基準(zhǔn)序列被分別循環(huán)移位M/4、-M/4和M/2的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的三個(gè)循環(huán)移位延遲版本。
[0020]根據(jù)本申請的另一個(gè)較寬方面，提供了一種無線設(shè)備，其包括根據(jù)第一較寬方面的無線發(fā)射機(jī)。
[0021]根據(jù)本申請的另一個(gè)較寬方面，提供了一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的方法，該方法包括:將帶寬劃分為多個(gè)子帶；將每個(gè)子帶指配到多個(gè)天線中的相應(yīng)天線；以及利用被指配到子帶的相應(yīng)天線發(fā)射每個(gè)子帶中的SC-FDMA信號(hào)。
[0022]在一些實(shí)施例中，多個(gè)子帶中的子帶均具有相同大小。
[0023]根據(jù)本申請的另一個(gè)較寬方面，提供了一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的無線發(fā)射機(jī)，其被配置為生成用于在多個(gè)鄰接(contiguous)子帶的每一個(gè)中發(fā)射的SC-FDMA信號(hào)。
[0024]在一些實(shí)施例中，無線發(fā)射機(jī)包括用于每個(gè)子帶的相應(yīng)信號(hào)處理路徑，每個(gè)信號(hào)處理路徑包括相應(yīng)的離散傅里葉變換器(DFT)。
[0025]在一些實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)處理路徑在DFT之后包括子載波映射器，所述子載波映射器之后是的離散傅里葉逆變換器。
[0026]根據(jù)本申請的另一個(gè)較寬方面，提供了一種在SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路中用于上行鏈路自適應(yīng)子信道化的方法，該方法包括:基于所述無線設(shè)備的操作功率上升空間(headroom)為無線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。
[0027]在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括:確定無線設(shè)備在其上具有衰落峰值的子載波，其中為無線設(shè)備指配多個(gè)非鄰接子帶包括:基于所述無線設(shè)備的操作功率上升空間以及所述無線設(shè)備在其上具有衰落峰值的子載波為所述無線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。
[0028]根據(jù)本申請的另一個(gè)較寬方面，提供了一種在基站中用于適配具有MIMO功能的(MIMO-capable)無線設(shè)備的SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路連接的方法，包括:監(jiān)視所述無線設(shè)備的操作功率上升空間；當(dāng)所述無線設(shè)備具有充足操作功率上升空間時(shí)，基于信道強(qiáng)度調(diào)度多碼字秩-1傳輸或至少秩-2傳輸。
[0029]根據(jù)本申請的另一個(gè)較寬方面，提供了一種用于在SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道上的發(fā)射分集的方法，包括:對于多個(gè)天線中的每一個(gè):基于通過對于每個(gè)天線不同的時(shí)域預(yù)編碼矢量的跳躍來預(yù)編碼SC-FDMA已調(diào)制符號(hào)的序列，以及發(fā)射所述多個(gè)預(yù)編碼的SC-FDMA調(diào)制的符號(hào)。
[0030]在一些實(shí)施例中，預(yù)編碼矢量的元素包括{1}和{j}。
[0031]在一些實(shí)施例中，多個(gè)天線包括兩個(gè)天線，并且預(yù)編碼矢量包括{I, I}, {1,-1}, {I, j}和
[0032]在一些實(shí)施例中，SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道包括前向糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。
[0033]在一些實(shí)施例中，SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道包括長期演進(jìn)(LTE)上行鏈路隨機(jī)接入信道(RACH)。[0034]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，在閱覽了本申請的特定實(shí)施例的以下描述后，本申請的實(shí)施例的其他方面和特征將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]現(xiàn)在僅通過示例方式參考附圖來描述本申請的實(shí)施例，其中:
[0036]圖1A是SC-FDMA發(fā)射機(jī)的框圖；
[0037]圖1B是SC-FDMA接收機(jī)的框圖；
[0038]圖2是將由已經(jīng)將預(yù)編碼矢量跳躍應(yīng)用到第二天線的符號(hào)的兩個(gè)天線發(fā)射的已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的列表；
[0039]圖3是SC-FDMA發(fā)射機(jī)的框圖，其將循環(huán)移位延遲分集(OTD)用于兩個(gè)天線上的上行鏈路發(fā)射分集；
[0040]圖4是用于兩個(gè)天線的SC-FDMA符號(hào)的時(shí)域表示，其中循環(huán)移位延遲被應(yīng)用到天線之一的SC-FDMA符號(hào)；
[0041]圖5A是帶寬分配圖，其圖示了對于具有兩個(gè)發(fā)射天線的UE如何可以實(shí)現(xiàn)子帶發(fā)射分集的示例；
[0042]圖5B是將SBTD用于兩個(gè)發(fā)射天線上的發(fā)射分集的SC-FDMA發(fā)射機(jī)的框圖；
[0043]圖6是蜂窩通信系統(tǒng)的框圖；
[0044]圖7是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請的一些實(shí)施例的示例基站的框圖；
[0045]圖8是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請的一些實(shí)施例的示例無線終端的框圖；
[0046]圖9是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請的一些實(shí)施例的示例中繼站的框圖；
[0047]圖10是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請的一些實(shí)施例的示例OFDM發(fā)射機(jī)架構(gòu)的邏輯分解的框圖；以及
[0048]圖11是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請的一些實(shí)施例的示例OFDM接收機(jī)架構(gòu)的邏輯分解的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]為了保持SC-FDMA的低PAPR屬性，同時(shí)也利用多天線發(fā)射分集的潛在益處，人們可以尋找采用具有以下屬性中的許多(即使不是全部)的SC-FDMA上行鏈路發(fā)射分集方案:
[0050].保持 SC-FDMA 的低 PAPR 屬性；
[0051].在一個(gè)SC-FDMA符號(hào)內(nèi)提供全分集循環(huán)(在每個(gè)SC-FDMA符號(hào)中存在碼本中的所有條目)；
[0052].提供與用戶設(shè)備(UE)速度無關(guān)的一致性性能；
[0053].提供多級(jí)別信道組合；以及
[0054].為了成本效率的目的相對容易地實(shí)施。
[0055]盡管前面的內(nèi)容提及考慮到基于DFT的SC-FDMA數(shù)據(jù)信道中的發(fā)射分集，諸如在LTE UL中使用的那些，但這樣的考慮也適用于其他低PAPR信號(hào)傳輸(signaling)方案，諸如LTE上行鏈路中的基于頻域低PAPR序列的控制信道以及其他多址信號(hào)傳輸技術(shù)，諸如碼相移鍵控(CPSK) OFDMA。
[0056]現(xiàn)在參考圖1A和IB討論SC-FDMA信號(hào)傳輸?shù)母鱾€(gè)方面,其提供用于單輸入單輸出(SISO)通信的常規(guī)SC-FDMA發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例。在SISO中，移動(dòng)站在一個(gè)天線上進(jìn)行發(fā)射，并且基站和/或中繼站在一個(gè)天線上進(jìn)行接收。圖1A和IB圖示用于常規(guī)LTESC-FDMA上行鏈路的在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處使用的基本信號(hào)處理步驟/塊。
[0057]圖1A中圖示的SC-FDMA發(fā)射機(jī)250包括信號(hào)處理路徑，該信號(hào)處理路徑包括N點(diǎn)DFT200、子載波映射器202、M點(diǎn)IDFT204、循環(huán)前綴(CP)添加器206、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和射頻(RF)無線電裝置(radio) 208和發(fā)射天線210。
[0058]圖1B中圖示的SC-FDMA接收機(jī)260包括信號(hào)處理路徑，該信號(hào)處理路徑包括接收天線212、RF無線電及模數(shù)轉(zhuǎn)換器214、循環(huán)前綴除去器(remover) 216、M點(diǎn)DFT218、子載波解映射器/均衡器220、N點(diǎn)IDFT222和檢測器224。
[0059]SC-FDMA是為3GPP長期演進(jìn)(LTE)寬帶無線第4代(4G)空中接口標(biāo)準(zhǔn)等的上行鏈路引入的調(diào)制和多址方案。SC-FDMA可以被視為離散傅里葉變換(DFT)預(yù)編碼OFDMA方案，或其也可以被視為單載波(SC)多址方案。在SC-FDMA和OFDMA的整個(gè)收發(fā)機(jī)處理過程中存在若干類似性。然而，因?yàn)橐颜{(diào)制的符號(hào)的DFT預(yù)編碼和解調(diào)的符號(hào)的對應(yīng)IDFT，SC-FDMA明顯地不同于OFDMA。因?yàn)樵擃A(yù)編碼，SC-FDMA子載波不像OFDMA子載波的情況那樣被獨(dú)立地調(diào)制。結(jié)果，SC-FDMA信號(hào)的峰均功率比(PAPR)低于OFDMA信號(hào)的PAPR。較低的PAPR在發(fā)射功率效率方面使移動(dòng)終端大大受益。
[0060]SC-FDMA系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)將二進(jìn)制輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為已調(diào)制子載波的序列。為了完成這點(diǎn)，其利用了圖1A中所示的信號(hào)處理塊。信號(hào)處理在一些不同的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)。資源指配在發(fā)射時(shí)間間隔(TTI)內(nèi)發(fā)生。在3GPP LTE中，典型的TTI是0.5ms。TTI被進(jìn)一步劃分為稱為塊的時(shí)間間隔。塊是用于一次發(fā)射所有子載波的時(shí)間。
[0061]在發(fā)射機(jī)250的輸入端，基帶調(diào)制器(未示出)以包括二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、四進(jìn)制PSK(QPSK)、16級(jí)正交調(diào)幅(16-QAM)和64-QAM的若干可能調(diào)制格式之一將二進(jìn)制輸入變換為復(fù)數(shù)xn的多級(jí)序列。系統(tǒng)可以調(diào)整調(diào)制格式,并由此調(diào)整傳輸比特率以匹配每個(gè)終端的當(dāng)前信道條件。
[0062]發(fā)射機(jī)接下來將調(diào)制符號(hào)Xn編組成塊，每個(gè)塊都包含N個(gè)符號(hào)。調(diào)制SC-FDMA子載波中的第一步驟是用N點(diǎn)DFT200執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)，以產(chǎn)生輸入符號(hào)的頻域表示Xk。子載波映射器202然后將N個(gè)DFT輸出中的每一個(gè)映射到能夠被發(fā)射的M(M>N)個(gè)正交子載波之一。
[0063]如在OFDMA中，M的典型值是256個(gè)子載波，并且N=M/Q是M的整數(shù)約數(shù)。Q是符號(hào)序列的帶寬擴(kuò)展因數(shù)。如果所有終端每塊發(fā)射N個(gè)符號(hào)，則系統(tǒng)能夠潛在地在沒有
共信道干擾的情況下處理Q個(gè)同時(shí)的傳輸。子載波映射的結(jié)果是復(fù)子載波振幅的集合足
(1=0，1，2，...，M-1)，其中振幅中的N個(gè)是非零的。如在OFDMA中，M點(diǎn)逆DFT(IDFT)將子
載波振幅變換為復(fù)時(shí)域信號(hào)。
[0064]CP添加器206將稱為循環(huán)前綴(CP)的符號(hào)集合添加到復(fù)時(shí)域符號(hào)K的序列，以提供保護(hù)時(shí)間以防止由于多徑傳播引起的塊間干擾(IBI)。
[0065]DAC/RF塊208然后使用每個(gè)I (以及CP)來調(diào)制單頻率載波。并且，所有已調(diào)制符號(hào)經(jīng)由發(fā)射天線210被順序地發(fā)射。
[0066]SC-FDMA接收機(jī)260經(jīng)由接收天線212接收SC-FDMA調(diào)制符號(hào)，解調(diào)接收到的符號(hào)，并且利用RF/ADC214將其從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字，并且利用CP除去器216除去循環(huán)前綴。一旦CP已經(jīng)被除去，M點(diǎn)DFT218就執(zhí)行M點(diǎn)DFT，并且由子載波解映射器220對M點(diǎn)DFT218的輸出中的頻域分量執(zhí)行解映射(且在一些情況下執(zhí)行均衡)。N點(diǎn)IDFT222對解映射的頻域分量執(zhí)行N點(diǎn)IDFT以生成復(fù)時(shí)域信號(hào)，檢測器224從該復(fù)時(shí)域信號(hào)中提取二進(jìn)制輸出。
[0067]在一些情況下，CP是塊的最后部分的副本，其被添加以充當(dāng)接連塊之間的保護(hù)時(shí)間并且將離散時(shí)間線性卷積轉(zhuǎn)換成離散時(shí)間循環(huán)卷積。因此，所發(fā)射的數(shù)據(jù)通過信道傳播能夠被建模為信道脈沖響應(yīng)與所發(fā)射的數(shù)據(jù)塊之間的循環(huán)卷積，其在頻域中是DFT頻率樣本的逐點(diǎn)相乘。那么，為了除去信道失真，接收的信號(hào)的DFT能夠被信道脈沖響應(yīng)逐點(diǎn)的DFT簡單地除，或者可以使用更復(fù)雜的頻域均衡技術(shù)。
[0068]在LTE DL中，當(dāng)前將空頻塊編碼(SFBC)用于從基站或中繼器到UE的發(fā)射分集。然而，需要注意的是在 3GPP TSG RAN WGl Meeting#47Rl_063178“ST/SF Coding and MappingSchemes of the SC-FDMA in E-UTRA Uplink”中(拉脫維亞，里加，2006 年 11 月 6 日至 10日)(其在此通過引用被完全并入)，SFBC不保持SC-FDMA的低PAPR屬性。
[0069]空時(shí)塊編碼(STBC)已經(jīng)在3GPP TSG RAN WG1#47R1-063179 “Performanceevaluations of STBC/SFBC schemes in E-UTRA Uplink”(拉脫維亞,里加，2006 年 11 月 6日至 10 日)以及 3GPP TSG RAN WGl Meeting#47bis Rl-070174“Performance Evaluationof SC-FDMA with STBC in E-UTRA Uplink”(意大利，索倫托，2007 年 I 月 15 日至 19 日)中被提出，其在此通過引用被完全并入。然而，當(dāng)UE快速移動(dòng)時(shí)，STBC可能易受信道遲滯(channel aging)影響。例如，LTE支持達(dá)到350km/h，其中fc=2GHz，最大多普勒將是648.2Hz。這意味著，在I個(gè)時(shí)隙(即7個(gè)SC-FDMA符號(hào))內(nèi)，最大信道相位改變能夠是大約 116。。
[0070]此外，STBC要求偶數(shù)數(shù)目的SC-FDMA符號(hào)，其在LTE中得不到保證。例如，上行鏈路控制信道PUCCH格式2、2a和2b具有奇數(shù)數(shù)目的符號(hào)。
[0071]預(yù)編碼矢量跳躍是公知發(fā)射分集方案，其中每個(gè)符號(hào)乘以常數(shù)，這將不影響SC-FDMA的低PAPR屬性。
[0072]圖2圖示可以如何將預(yù)編碼矢量跳躍應(yīng)用到用于兩天線UE的發(fā)射分集的SC-FDMA的示例。圖2示出了在4個(gè)接連符號(hào)周期上跳過預(yù)編碼矢量的序列[1，1]T、[1，-1]_T、[1，j]7和[l，_j]T*表示的N個(gè)調(diào)制符號(hào)的塊。注意到，4個(gè)預(yù)編碼矢量對應(yīng)于為LTE下行鏈路定義的碼本矢量。也就是說，預(yù)編碼矢量的元素等于±1或土 j。也應(yīng)當(dāng)注意到，S1,...SN_J在不同的時(shí)間承載不同的調(diào)制數(shù)據(jù)。
[0073]如在圖2中能夠看出的，預(yù)編碼矢量跳躍涉及不同的矢量上的跳躍以實(shí)現(xiàn)空間分集，這意味著原始信號(hào)一定在時(shí)間方向上被進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)編碼(冗余)，并且所發(fā)射的符號(hào)需要跳過矢量集合以實(shí)現(xiàn)分集。
[0074]該跳躍要求可能潛在地引起UL控制信道PUCCH的嚴(yán)重問題，因?yàn)槠洳皇窃跁r(shí)間上編碼FEC，這意味著代替分集，可能從一個(gè)SC-FDMA符號(hào)到另一個(gè)SC-FDMA符號(hào)發(fā)生破壞性組合，這可能導(dǎo)致不可靠的性能。
[0075]循環(huán)移位延遲分集(OTD)已經(jīng)被認(rèn)為是用于OFDMA的發(fā)射分集技術(shù)。然而，由于其相對于用于OFDMA應(yīng)用的SFBC的典型較弱性能，其通常不用作發(fā)射分集的手段。
[0076]在CDD中，時(shí)域中的表明頻域中的相角改變的循環(huán)移位延遲，在傳輸之前被應(yīng)用到時(shí)域中的符號(hào)。在OFDMA應(yīng)用中，在完成OFDM調(diào)制(其典型地包括前向糾錯(cuò)(FEC)編碼、交織、調(diào)制和M點(diǎn)IDFT)之后實(shí)施⑶D。在IDFT之后，信號(hào)被分割為Na個(gè)天線分支。第一天線的循環(huán)移位被設(shè)置為零，而在其他分支中，信號(hào)以天線特定循環(huán)移位δ n，n=l，...，Na-1進(jìn)行循環(huán)移位。被稱作相位分集(PD)的頻域中的等同表示能夠直接從M點(diǎn)IDFT計(jì)算出，并且對應(yīng)于:
【權(quán)利要求】
1.一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的方法，所述方法包括: 將帶寬劃分為多個(gè)子帶； 將每個(gè)子帶指配到多個(gè)天線中的相應(yīng)天線；以及 用被指配到子帶的相應(yīng)天線發(fā)射每個(gè)子帶中的SC-FDMA信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)子帶中的子帶均具有相同大小。
3.一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的無線發(fā)射機(jī)，其被配置為生成用于在多個(gè)鄰接子帶中的每一個(gè)中發(fā)射的SC-FDMA信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的無線發(fā)射機(jī)，包括用于每個(gè)子帶的相應(yīng)信號(hào)處理路徑，每個(gè)信號(hào)處理路徑包括相應(yīng)離散傅里葉變換器(DFT)。
5.如權(quán)利要求4所述的無線發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)信號(hào)處理路徑在DFT之后包括子載波映射器，所述子載波映射器之后是離散傅里葉逆變換器。
6.一種在SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路中用于上行鏈路自適應(yīng)子信道化的方法，該方法包括: 基于無線設(shè)備的操作功率上升空間為無線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括: 確定所述無線設(shè)備在其上具 有衰落峰值的子載波，其中為無線設(shè)備指配多個(gè)非鄰接子帶包括:基于所述無線設(shè)備的操作功率上升空間以及所述無線設(shè)備在其上具有衰落峰值的子載波為所述無線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。
8.一種在基站中用于適配具有MMO功能的無線設(shè)備的SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路連接的方法，包括: 監(jiān)視所述無線設(shè)備的操作功率上升空間； 當(dāng)所述無線設(shè)備具有充足操作功率上升空間時(shí)，基于信道強(qiáng)度調(diào)度多碼字秩-1傳輸或至少秩-2的傳輸。
9.一種用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道上的發(fā)射分集的方法，包括: 對于多個(gè)天線中的每一個(gè): 基于跳過時(shí)域預(yù)編碼矢量來預(yù)編碼SC-FDMA調(diào)制的符號(hào)序列，其中所述時(shí)域預(yù)編碼矢量對于每個(gè)天線是不同的，以及 發(fā)射所述多個(gè)預(yù)編碼的SC-FDMA調(diào)制符號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述預(yù)編碼矢量的元素包括{1}和{j}。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多個(gè)天線包括兩個(gè)天線，并且所述預(yù)編碼矢量包括{I, I}, {1,-1}, {I, j}和
12.如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道包括前向糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求9至11中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道包括長期演進(jìn)(LTE)上行鏈路隨機(jī)接入信道(RACH)。
14.一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的設(shè)備，包括: 用于將帶寬劃分為多個(gè)子帶的裝置； 用于將每個(gè)子帶指配到多個(gè)天線中的相應(yīng)天線的裝置；以及用于使用被指配到子帶的相應(yīng)天線發(fā)射每個(gè)子帶中的SC-FDMA信號(hào)的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)子帶中的子帶均具有相同大小。
16.一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的設(shè)備，包括: 用于生成在多個(gè)鄰接子帶中的每一個(gè)中被發(fā)射的SC-FDMA信號(hào)的裝置； 用于使用多個(gè)天線中的被指配到子帶的相應(yīng)天線發(fā)射各個(gè)子帶中的SC-FDMA信號(hào)的裝直。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，包括: 用于為所述多個(gè)相鄰子帶中的各個(gè)子帶所產(chǎn)生的各個(gè)SC-FDMA信號(hào)執(zhí)行唯一的離散傅里葉變換(DFT)的裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，包括: 用于在每個(gè)DFT之后唯一地映射每個(gè)產(chǎn)生的SC-FDMA信號(hào)的裝置；以及 用于在每個(gè)被映射的信號(hào)上執(zhí)行唯一的逆離散傅里葉變換的裝置。
【文檔編號(hào)】H04J11/00GK103490806SQ201310426160
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2008年6月12日
【發(fā)明者】賈明, 馬江鐳, 朱佩英, 童文, H·徐, 張航 申請人:蘋果公司