用于ofdm通信系统中的发射和接收的方法和装置的制作方法

专利名称：用于ofdm通信系统中的发射和接收的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及通信系统，特别地，涉及一种用于多载波通信系统中的发射和接收的方法和装置。
背景技术：
正交频分复用(OFDM)是公知的用于数个无线系统标准中的多载波调制方法。某些使用OFDM的系统包括5GHz高数据率无线LAN(IEEE802.11a、HiperLan2、MMAC)、欧洲数字音频和数字视频广播(分别是DAB和DVB-T)、和诸如IEEE802.16a的宽带固定无线系统。OFDM系统将可利用的带宽分为许多个窄的频带(子载波)，数据并行地在子载波上发射。每个子载波利用所占用的频带的不同部分。
在OFDM系统中还可以将扩频应用到数据，以提供多载波扩展频谱的多种形式。该扩频OFDM系统通常被称为扩频OFDM(SOFDM)、多载波CDMA(MC-CDMA)、或正交频率码分复用(OFCDM)。对于使用MC-CDMA的系统，在频率维中应用扩频，并且多个信号(用户)可以通过使用不同的扩频码占用相同的子载波集合。对于OFCDM，向不同的用户指派不同的相互正交的扩频码，并且在下行链路上发射之前，组合扩频信号。可以在频率维或时间维中应用扩频，或者可以使用时间和频率扩频的组合。在任何情况中，使用正交码，诸如Walsh码用于扩频功能，并且可以在不同的Walsh码上码复用多个数据符号(即，多码传输)。
对于具有时间维中的SF扩频因子的OFDM系统，其中每个符号由SF个码片表示，在每个子载波上可以激活高达SF个Walsh码。对于信道估计，可以将这些Walsh码中的一个指派为导频信号(即，使用与传统的单载波CDMA系统，诸如IS-95中产生导频信号相同的方法)。为了估计不止一个信道(诸如测量来自两个发射天线的信道)，可以指派额外的Walsh信道作为导频信道。然而，应当注意，将第二Walsh信道指派为导频，使系统的导频开销加倍，导致了可用于数据发射的Walsh码数目的减少。在具有小的扩频因子和/或大量的发射天线的系统中，该额外的开销是非常大的。因此，需要一种用于通过OFDM系统中的多个天线发射和接收数据的方法和装置，其消除了对用于自多个天线发出的导频信道的多个扩频码的需要。


图1～图3示出了在基于OFDM的系统中用于包括导频符号的示例技术。
图4是发射机的框图。
图5是图4的发射机的更详细的框图。
图6是示出了图5的发射机的操作的流程图。
图7是接收机的框图。
图8是示出了图7的接收机的操作的流程图。
具体实施例方式
为了致力于上文提及的需要，对于多个发射机，将在相同的时间使用相同的Walsh码。多个发射机可以来自相同的或者不同的设备(例如，下行链路上的不同的基站、上行链路上的不同的终端)。每个子载波/天线组合将共享相似的导频Walsh码，不同之处在于，基于该子载波/天线组合，在某些天线的某些子载波上将使加扰的扩频导频信号相移。
由于单一扩频码(例如Walsh码)可用于源自不同的天线/子载波的导频信道，因此极大地减少了导频开销。此外，通过对导频信道的选择，所关注的不同发射机的信道响应变得是可分离的。为了执行分离，优选地在对导频信道解扩之后，针对所有的导频子载波执行处理，以使导频同数据信道分离，如下文所述。
本发明包括一种方法，其包括步骤确定用于扩频导频数据发射的第一子载波，确定用于扩频导频数据发射的第二子载波，和将扩频导频数据的相位调节第一量，以产生第一相位调节扩频导频。将扩频导频数据的相位调节第二量，以产生第二相位调节扩频导频，并且在第一天线/子载波组合上发射第一相位调节扩频导频。最后，在第二天线/子载波组合上发射第二相位调节扩频导频，其中基于第一和第二子载波/天线组合，第二量和第一量相差预定的相位值。
此外，本发明包括一种系统，其包括，第一多载波发射机，其在第一多个子载波上在第一扩频块区间上输出第一扩频导频信号，和第二多载波发射机，其在第一多个子载波上在扩频块区间中输出第二扩频导频信号，其中对于多个子载波中的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定的相位量。
此外，本发明包括一种系统，其包括，第一多载波发射机，其在第一子载波上在第一多个符号周期上输出第一导频信号，和第二多载波发射机，其在第一子载波上在第一多个符号周期上输出第二导频信号，其中对于多个符号周期中的每个符号周期，第一和第二导频信号相差预定的相位量。
此外，本发明包括一种方法，其包括步骤，在第一多个子载波上在第一扩频块区间上接收包括第一扩频导频信号的第一多载波信号，和在该扩频块区间中的第一多个子载波上接收包括第二扩频导频信号的第二多载波信号，其中对于多个子载波中的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定的相位量。
最后，本发明包括一种方法，其包括步骤，在第一子载波上在第一多个符号周期中接收包括第一导频信号的第一多载波发射，和在第一子载波上在第一多个符号周期中接收包括第二导频信号第二多载波发射，其中对于符号周期中的每个符号，第一和第二导频相差预定的相位量。
现在转到附图，其中相似的数字表示相似的部件，图1和2示出了在基于OFDM的系统中用于包括导频符号的现有技术的方法的示例。应当注意，这些现有技术的方法可用于发射常规OFDM数据或扩频数据的系统(诸如MC-CDMA、OFCDM)。然而，应当注意，每个独立的导频符号仅占用“一个子载波上的一个OFDM符号周期”，并且还应当注意，导频和数据不是分码复用的。作为替换，导频符号在时间和/或频率上同数据分离。在这些现有技术的方法中，在每个导频符号位置可以获得信道估计，该导频符号位置同数据或扩频数据位置分离。这样，可以在时间-频率栅格中的其它的位置估计信道，特别是数据和扩频数据所处的位置，因此可以解扩和检测数据。图1所示的导频设置通常被称为基于“导频音”方法，这是因为特定的子载波在每个时间区间处仅包含导频符号。在图1中，应当注意，用于导频音的子载波不能用于发射数据。对于导频音方法，提出了用于对导频音编码以估计多个信道的方法，但是由于所需的导频音的数目与待估计的信道的数目成比例，因此这些方法的功效受限。
相比于图1和2的现有技术的方法，本发明的优选实施例使用这样的扩频导频，其与扩频数据进行码复用，如图3所示。特别地，图3说明了具有时间维中的扩频的OFCDM系统。示出了关于该类型的SF＝8的系统的时间-栅格频率，其中每个符号通过8个码片扩频。然后在特定的频率(子载波)上发射这8个码片。如图3所示，在子载波1上发射表示第一符号的8个码片，随后是表示另一符号的另外的8个码片。在子载波2～4上发生了相似的发射。在相同的时间/频率空间中可以码复用高达SF个符号。例如，在单一的扩频块区间b中，可以在相同的子载波上码复用高达SF个符号。在具有码复用导频的系统中，将至少一个Walsh码用作导频信道。应当注意，相比于图1的导频音方法，码复用方法使导频和用户数据能够同时地出现在每个子载波上。在导频音方法中，如果每个子载波上包括导频，则应当注意，导频开销将是100％，并且系统将不能够发射任何用户数据。
时间-频率栅格中的特定位置处的复合信号被描述为 其中b是扩频块区间索引(应当注意，每SF个OFDM符号周期，b增加1)；n是第b个扩频块区间中的码片索引。应当注意，在每个扩频块区间b中，n从1增加到SF；k是子载波索引，1≤k≤K；c表示扰码；i是Walsh码索引，1≤i≤SF；p表示用于导频信道的Walsh码索引；Wi表示第i个Walsh码；Ai表示施加到第i个Walsh码信道的(实)增益(例如，基于功率控制设置，如果有的话)；并且di表示调制第i个Walsh码的复数据符号。dp表示调制第p个Walsh码信道(即导频信道)的导频符号。
如上文讨论的，对于具有时间维中的扩频因子SF的OFCDM系统，其中每个符号由SF个码片表示，在每个子载波上，可以激活高达SF个Walsh码。对于信道估计，可以将这些Walsh码中的一个指派为导频信号(即，使用与传统的单载波CDMA系统，诸如IS-95中产生导频信号相同的方法)。为了估计不止一个信道(诸如在具有空间-时间编码、MIMO、波束赋形、或者其它类型的发射天线阵列处理的系统中，或者在多个发射机使用相同的信道时，测量来自两个发射天线的信道)，可以指派额外的Walsh信道作为导频信道。例如，Walsh码编号1可用于天线1上的导频信道，Walsh码2可用于天线2上的导频信道，剩余的Walsh码3～SF可用于数据发射。然而，将第二Walsh信道指派为用于第二天线的导频，使系统的导频开销加倍，导致了可用于数据发射的Walsh码的数目的减少。为了解决该问题，本发明使得相同的Walsh码能够同时用于多个发射机。该多个发射机可以来自相同的或不同的设备(例如，下行链路上的不同的基站、上行链路上的不同的终端)。每个子载波/天线组合将共享相似的导频Walsh码，不同之处在于，基于该子载波/天线组合，在某些天线的某些子载波上将使加扰的扩频导频信号相移。
可以如下选择相位。任意地选择第一发射机的导频信道(m＝1)。然后，所关注的其它的发射机(m＞1)使用如下得到的导频信道cm(b,n,k)Apm,m(b,k)dpm,m(b,k)Wpm,m(n,k)=]]> 其中β是小于1的参数。β的值同所提出的方法能够容纳的发射机的数目相关。因此，上文的公式导致了，使每个导频相移恒定值的整数(例如，子载波索引)倍。对于具有OFDM符号周期为Ts的系统(不包括循环前缀)，上文的导频格式将容纳高达1/β个发射机，假设循环前缀的长度至少是βTs。而且，假设同每个发射机相关联的信道脉冲响应长度小于βTs。当满足这些条件时，接收机可以使用信号处理技术使不同的发射机的信道响应分离，如后面所将描述的。应当注意，如果未满足假设的条件，则在不同的发射机的信道估计之间可能出现某些失真或串扰。然而，依赖于具体的应用所需要的信道估计的准确性，该失真可能是可接受的。
应当注意，本发明提供了对现有技术的基于导频音的方法的重大改进，该基于导频音的方法例如，可以具有5个子载波的导频音间距，并且将仅能够估计本发明的优选实施例所估计的信道数目的1/5。为了同本发明的能力匹配，导频音方法中的导频音间距必须减少到1个子载波，导致了每个子载波上都有导频音并且未留下用于用户数据发射的子载波。
为了简化，还假设在每个所关注的发射机上，导频信道功率控制增益值Apm，m(b，k)是相同的(即，对于所有的m相同)。如果A值是不同的，但是最终的信道估计将通过假设的A同实际的A的比调整，则所提出的方法仍是适用的。如果相对的或绝对的A是已知的(例如，基于信令信道)，则可以移除该比例因子。
应当注意，对于所关注的发射机，可以针对导频信道使用不同的扰码和不同的Walsh索引，只要除了任意的相位旋转以外，关于每个所关注的发射机的扰码和导频Walsh码的组合是相同的。然而，由实际实现方案的角度来看，满足上文的等式的最简单的方法是在每个所关注的发射机中使用相同的扰码和相同的Walsh索引。在此后者的情况中，通过适当地调制导频Walsh码可以实现该方法，即dpm,m(b,k)=exp{-j2πβ(k-1)(m-1)}dp1,1(b,k)]]>由于单一的扩频码(例如，Walsh码)可用于源自不同的天线/子载波的导频信道，因此极大地减小了导频开销。此外，通过对导频信道的选择，所关注的不同发射机的信道响应变得是可分离的。为了执行分离，优选地在对导频信道解扩之后，针对所有的导频子载波执行处理，以使导频同数据信道分离，如下文所述。
图4说明了该扩频OFDM系统。显而易见，多个发射机401利用多个天线在多个子载波(频率)上向接收机402发射数据。在其最简单的意义上，多流发射可被认为是，从单一发射机源，使用多个发射天线，发射多个数据流。利用一个或多个子载波和扩频码发射每个数据流。接收机402接收和处理信号以重建发射的多流数据。如上文讨论的，每个天线需要导频信道用于相干解调。为了减少导频信道的数目，利用单一的导频信道，并且来自不同的天线的导频信道上的导频信号具有基于天线/子载波组合调节的相位。
图5是发射机401的框图。如所示出的，发射机401包括解复用器501、扩频器502和504、移相器505、和OFDM调制器/发射机506。为了简化，在图5中示出了来自单一用户(例如上行链路)或者关于单一用户(例如，下行链路)的数据，但是本领域的普通技术人员应认识到，在典型的OFCDM发射机中，多个用户通过占用相同的时间/频率空间的高达SF个符号同时发射(或被发射)。在操作过程中，来自/关于用户的数据流进入解复用器501，其中数据流被解复用为多个数据流。典型的解复用操作将给定数据率(R)的数据流转化为N个数据流，每个数据流具有R/N的数据率。
接下来，解复用的数据流进入扩频器502，其中发生标准的扩频，产生了多个码片流。特别地，对于数据和扩频码是二进制的示例情况，扩频器502将正交码(例如，8个码片的Walsh码)和数据符号进行模2相加。例如，在8个码片的扩频中，依赖于数据符号是0或1，数据符号均由8个码片的扩频码或其反码替换。更一般地，通过复数据符号，例如前面的等式中的di，调制扩频码；该复数据符号可以选自例如，M-ary QAM或M-ary PSK星座图。扩频码优选地对应于来自8×8Hadamard矩阵的Walsh码，其中Walsh码是该矩阵的单一的行或列。因此，对于每个数据流，扩频器502重复输出通过当前的输入数据符号值调制的Walsh码。应当注意，在本发明的可替换的实施例中，扩频器502可以发生额外的扩频或其它的操作。例如，可以实现功率控制和/或加扰(通过实或复扰码)，如前式中示出的。
在本发明的优选实施例中，每个子信道的单一的导频连同每个符号流一起被广播，提供了信道估计，以协助多个发射信号的后继解调。在特定的频率/时间周期中，该单一的导频信道由接收数据的所有用户利用。在可替换的实施例中，通过将不同的导频Walsh码分配给不同的发射机组，可以使可被估计的信道数目进一步倍增。这样，不同的发射机组的信道在码域中是正交的，同时使用如优选实施例中描述的相移导频技术，组中的发射机是可分离的。在本发明的另外的可替换的实施例中，在信道条件允许时，可以在多种时间周期/子载波处“跳过”导频信道的发射，以便于发射更多的数据。该跳过模式可以是预定的或自适应的。了解序列和时间区间的接收机，在解调/解码非导频广播时利用该信息，其优选地在不同的扩频码而非导频上发生。因此，在本发明的优选实施例中，导频流(包括已知的符号模式)进入扩频器504，其中利用来自8个正交码的码，进行适当的扩频。
然后，经由移相器505使导频码片流相移。应当注意，移相器505的输出通常是复值。即，即使扩频导频仅包含实分量，施加到扩频导频的相移仍可以是引起输出包含实部和虚部的值。移相器的操作可被建模为，使扩频导频同复值exp(jΦ)相乘，其中Φ的值依赖于天线/子载波对。
由于“相移”是在复信号的数个不同的子载波上的复基带处实现的，因此其实际上不能通过简单的RF移相器实现。作为替换，移相器505用于通过特定的复矢量/正弦曲线调制扩频导频，该特定的复矢量/正弦曲线的频率和相位依赖于天线/子载波组合。如上文讨论的，相移量将依赖于天线/子载波组合。应当注意，相移扩频导频码片流可以通过多种方式生成，其产生等同的结果。例如，在扩频之前可以将相移施加到导频符号，或在扩频之后施加到码片，或者其可以嵌入在扩频码或导频符号中。然后经由求和器503使相移导频码片流同每个数据码片流求和。应当注意，关于不止一个数据流的数据可以在求和器503处求和。换言之，在特定的频率/时间周期中针对每个用户发射的数据将具有在求和器503处求和的多个扩频码的码片。形成的求和码片流被输出到发射机506。
应当理解，为了简化，在图5中仅示出了单一的发射机401，然而，本领域的普通技术人员应认识到，多个发射机同时发射的情况也将出现。这至少导致了第一发射机在第一多个子载波上在第一扩频块区间上输出第一扩频导频信号，并且第二发射机在第一多个子载波上在该扩频块区间中输出第二扩频导频信号，其中对于多个子载波中的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定的相位量。如上文所讨论的，在不同的子载波/天线组合(频率)上使特定的码片流移位，允许在多种子载波/天线组合中利用单一的导频信道码，由此可以将多个Walsh码分配给数据信道而非导频信道。
图6是根据本发明的优选实施例示出了图5的发射机的操作的流程图。该逻辑流程开始于步骤601，其中来自/关于用户的数据流被解复用为多个数据流。在步骤603处，通过特定的扩频码对每个数据流扩频。同时，在步骤605处，通过特定的扩频码对导频流扩频，并且依赖于将在其上进行广播的特定的子载波和天线，使导频流相移。应当注意，相移可以以多种方式实现，其产生等同的结果。例如，在扩频之前可以将相移施加到导频符号，或在扩频之后施加到码片，或者其可以嵌入在扩频码或导频符号中。在步骤607处，扩频数据流同相移导频流求和。最后，在步骤609处，发生OFDM调制和发射。优选地针对系统中的所有导频发射，且至少针对某些导频发射，发生了上文描述的程序。例如，对于两个不同的导频发射，确定子载波，并且将第一扩频导频数据的相位调节第一量(其可以是0)并将其发射，同时将第二扩频导频数据的相位调节第二量并将其发射。如上文讨论的，相位调节基于天线/子载波组合。而且，应当注意，每个子载波可以在相同的天线上发射，或者单一的子载波可以在不同的天线上发射。
图7是接收机402的框图。接收机402被设计为，在第一多个子载波上在第一扩频块区间(或符号周期)上接收包括第一扩频导频信号的第一多载波信号，并且在该第一多个子载波上在该扩频块区间(或符号周期)中接收包括第二扩频导频信号的第二多载波信号。如上文所讨论的，对于多个子载波的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定的相位量。
如所示出的，接收机402包括OFDM接收机701、数据解扩器703、解调器705、滤波器707、导频解扩器709、和增益/相位补偿电路711。在操作过程中，对Walsh码重新排序，由此在第一Walsh码上发送导频(应当认识到，这里这样假设仅为了标注方便—不需要使用任何特定的Walsh码用于导频发射)，其在所有的天线上是相同的。因此，接收信号(具有隐含的块索引b)由下式给出 其中假设跨越所有的天线的扰码是相同的，并且导频信道功率控制增益值在所有的天线上是相同的且被定义为A(k)=Apm,m(b,k).]]>接收信号由下式给出r(n,k)=Σm=1MThm(n,k)xm(n,k)+η(n,k)]]>其中MT是发射天线的数目，hm(n，k)是关于第m个天线的信道，并且η(n，k)是第k个子载波，第n个OFDM符号处的热噪声。在操作过程中，OFDM接收机701接收多个子载波(多载波信号)并且对其解调，产生多个码片流。经由解扩器709，通过使接收信号同导频Walsh码与扰码的乘积的共轭相乘并对元素求和，对导频信道解扩。然后，经由增益/相位补偿电路711，通过除以增益和导频符号，对导频符号解调h^(k)=1A(k)·1dp1,1(k)·1SFΣn=1SFc*(n,k)W1*(n,k)r(n,k)]]>现在假设信道在扩频块的过程中近似是恒定的，由于Walsh码的正交性，数据信道抵消，得到h^(k)=Σm=1MThm(n,k)e-j2πβ(k-1)(m-1)+η′(k)]]>其中
η′(k)=1A(k)·1dp1,1(k)·1SFΣn=1SFc*(n,k)W1*(n,k)η(n,k)]]>是解扩噪声分量。
应当注意， 具有来自每个天线的分量，但是信道均同子载波索引k上的的复指数“相位斜升”相乘，其中斜升的斜率由天线索引m给出。这是关键的属性，其允许均使用相同导频码的多个天线分离。由于信道的有限延迟-扩展，因此其依赖于子载波k上信道hm(n，k)的低通特性。
经由滤波器707，通过滤波，可以获得关于每个天线的信道，其中滤波可以通过数种方式实现。一种方式是，采用单次IFFT，并且对于每个发射机，在使IFFT结果循环移位之后，针对时域信道应用乘法窗口，因此所需的发射机信道在时域中以0为中心。然后，通过针对每个发射机采用FFT，获得了信道。用于滤波的另一方法是，在移除相移之后，在每个发射机上直接在频域中进行滤波。
在任一情况中，经由滤波器707，通过针对每个子载波应用低通滤波器，在数学上获得了关于第m个天线的信道，h^m(k)=Σl=1Kej2πβ(k-l-1)(m-1)h^m(k-l)g(l,k)]]>其中g(l，k)，1≤l≤K是关于第k个子载波的信道估计滤波器系数。应当注意，某些g(l，k)可以是0。信道估计从滤波器707传递到数据解调器705，其中发生了解扩数据的解调。特别地，接收机701将码片流传递到数据解扩器703，其中对码片流解扩以产生符号流。该符号流进入解调器，其中利用来自滤波器707的信道估计进行相干解调。
图8是示出了图7的接收机操作的流程图。该逻辑流程开始于步骤801，其中OFDM信号由OFDM接收机701接收。如上文讨论的，OFDM信号包括多个子载波，每个子载波具有通过唯一的导频码扩频的导频信号，并且具有一定量的相移，该量依赖于发射天线/子载波。码片流离开接收机701，并且同时进入数据解扩器703和导频解扩器709。在步骤803处，导频解扩器709对码片流解扩以提取导频符号流，并且在步骤805处，数据解扩器703通过特定的Walsh码对码片流解扩，以提取数据符号。在步骤807处，对导频符号流进行增益/相位补偿。特别地，解扩的导频符号流同关于所需发射机的相位调节量505的复共轭相乘，以备于经由滤波器707进行滤波。
接下来，增益和相位补偿的导频信号被输出到滤波器707，其中发生了滤波(步骤809)。形成的信道估计连同解扩数据符号一起被传递到解调器705，其中利用信道估计对数据符号进行相干解调(步骤811)。
在本发明的可替换的实施例中，图3在扩频和将扩频符号映射到子载波/OFDM符号栅格方面的变化方案是可行的。在一个可替换的实施例中，优选地，可以基于正交可变扩频因子(OVSF)码，通过不同的扩频因子对数据符号和导频符号扩频。例如，在图3中，导频码片流可以具有扩频因子SF_pilot＝8，而数据可以具有扩频因子SF_data＝16。在该情况中，关于导频信道的接收处理基本上同关于图3的优选实施例相似，但是将在两个SF＝8的扩频块(诸如图3中的b＝1和b＝2)上发生数据解扩。因此，该实施例提供了选择甚至动态调节用于数据的扩频因子的灵活性。然而，对于该示例，应当注意，SF_pilot＝8的使用阻碍了来自数据信道的16个码中的2个码的使用，如本领域中关于OVSF码所知的。在该可替换的实施例的另一示例中，具有扩频因子16的扩频数据可以映射到两个不同的子载波上，以对于数据提供二维扩频，其在本领域中公知为提供额外的频率分集。在该示例中，16个码片的扩频块的8个码片可以映射到关于扩频块区间b＝1的子载波k＝1，并且剩余的8个码片可以映射到不同的子载波(例如，关于扩频块区间b＝1的k＝2、关于扩频块区间b＝1或b＝2的k＝3、或者多种其它的组合)。
到此为止，讨论主要限于这样的情况，其中对于多个发射机中的每一个，通过相同的Walsh码对导频扩频，然后基于发射机/子载波组合进行相移，并且同用户数据一起进行码复用。然后，通过利用多个子载波上的已知的发射导频信道的相位变化，解扩和进一步处理接收信号，由此接收机可以分离和估计每个发射机和其自身之间的信道。在可替换的实施例中，本发明可用于，使用导频信道上的相同的扩频码，并且通过基于发射机/块索引，逐个扩频块地改变导频信道的相位，估计多个发射机和接收机之间的信道。更具体地，每个扩频块/天线组合将在特定的子载波上共享相似的导频码，不同之处在于，基于扩频块索引/天线组合，在某些天线的某些扩频块区间上将使加扰的扩频导频信号相移，如由下式所例示的cm(b,n,k)Apm,m(b,k)dpm,m(b,k)Wpm,m(n,k)=]]> 其中γ是小于1的参数，如由下文描述的。应当注意，相比于优选实施例，对于该可替换的实施例，存在实用的限制。在优选实施例中，在能够估计多个信道之前，接收机仅需要在时间维中(通过多个子载波)接收数据的一个扩频块(即，SF个OFDM符号)。然而，在该可替换的实施例中，在能够估计多个信道之前，接收机必须在时间维中接收多个(优选地是大量的)扩频块，导致了潜在地相当大的接收信号缓冲需要以及检测接收数据的延迟。在该可替换的实施例中能够估计的信道的数目依赖于最大多普勒扩展和OFDM符号时长。对于具有OFDM符号周期Ts’(包括循环前缀)和小于γ/Ts’的最大双边多普勒扩展的系统，可替换的实施例将容纳高达1/γ个发射机(然而，应当注意，如果多普勒扩展是1/Ts’的相当大的部分(例如10％)，则子载波间的干扰将开始出现并影响信道估计)。在接收机处，现在可以在时间维中针对多个块(在每个包含导频的子载波上)，而非针对一个扩频块的多个子载波，通过将块索引b换为子载波索引k，并且将多普勒扩展换为延迟扩展，应用同关于优选实施例所描述的技术相似的技术，这全部基于时域和频域之间的对偶原理。而且，由于对于该可替换的实施例，延迟和缓冲问题可能变得相当大，因此有利的是，通过减少时间扩频因子SF减少块长度。甚至还可以在不使用任何扩频的子载波的所选子集上使用该可替换的实施例，以便于将块长度减少到1个OFDM符号的最小可能尺寸。应当注意，这里可设置的子载波的数目受到关于系统的可允许的导频开销的限制。然而，可以预见到，对于典型的多普勒扩展和OFDM系统参数，相比于现有技术的基于导频音的方法，该实施例将支持更多数目的发射机。
尽管通过参考具体的实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的多种变化。例如，尽管Walsh码用作用于在相同的信道资源上复用导频和用户数据的正交扩频码的示例，但是本领域的普通技术人员应认识到，还可以使用其它的扩频码，其优选地是正交的或者具有可接受的低的互相关。目的在于使该变化涵盖在附属权利要求的范围内。
权利要求
1.一种方法，包括如下步骤确定用于扩频导频数据发射的第一子载波；确定用于扩频导频数据发射的第二子载波；将扩频导频数据的相位调节第一量，以产生第一相位调节扩频导频；将扩频导频数据的相位调节第二量，以产生第二相位调节扩频导频；在第一天线/子载波组合上发射第一相位调节扩频导频；和在第二天线/子载波组合上发射第二相位调节扩频导频，其中，基于第一和第二子载波/天线组合，所述第二量和所述第一量相差预定的相位值。
2.权利要求1的方法，其中，将扩频导频的相位调节第一量的步骤包括将扩频导频的相位调节零的步骤。
3.权利要求1的方法，其中，在第一天线/子载波组合上发射的步骤包括在第一天线/第一子载波上发射的步骤，在第二天线/子载波组合上发射的步骤包括在第一天线/第二子载波上发射的步骤。
4.权利要求1的方法，其中，在第一天线/子载波组合上发射的步骤包括在第一天线/第一子载波上发射的步骤，在第二天线/子载波组合上发射的步骤包括在第二天线/第一子载波上发射的步骤。
5.一种系统，包括第一多载波发射机，其在第一多个子载波上在第一扩频块区间上输出第一扩频导频信号和第二多载波发射机，其在第一多个子载波上在所述扩频块区间中输出第二扩频导频信号，其中，对于多个子载波中的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定的相位量。
6.权利要求5的系统，其中所述的预定的相位量等于恒定值乘以整数。
7.权利要求5的系统，其中所述的预定的相位量等于恒定值乘以子载波索引。
8.一种系统，包括第一多载波发射机，其在第一子载波上在第一多个符号周期上输出第一导频信号；和第二多载波发射机，其在第一子载波上在第一多个符号周期上输出第二导频信号，其中，对于多个符号周期中的每个符号周期，第一和第二导频信号相差预定的相位量。
9.一种方法，包括如下步骤在第一多个子载波上在第一扩频块区间上接收包括第一扩频导频信号的第一多载波信号；和在第一多个子载波上在所述扩频块区间上接收包括第二扩频导频信号的第二多载波信号，其中，对于多个子载波中的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定的相位量。
10.权利要求9的方法，进一步包括如下步骤基于第一扩频导频信号估计第一信道；和基于第二扩频导频信号估计第二信道。
11.一种方法，包括如下步骤在第一子载波上在第一多个符号周期中接收包括第一导频信号的第一多载波发射；和在第一子载波上在第一多个符号周期中接收包括第二导频信号的第二多载波发射，其中，对于符号周期中的每个符号，第一和第二导频相差预定的相位量。
全文摘要
一种通信系统(图4)，其包括，第一多载波发射机(401/506)，其在第一多个子载波上在第一扩频块区间上输出第一扩频导频信号(504)(图5)。第二多载波发射机(401/506)在第一多个子载波上在该扩频块区间中输出第二扩频导频信号(504)，其中对于多个子载波中的每一个，第二扩频导频信号同第一导频信号相差预定量。
文档编号H04L5/02GK1868152SQ200480030601
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月17日
发明者托马斯·P·克劳斯, 凯文·L·鲍姆, 维贾伊·南贾 申请人:摩托罗拉公司