无线电装置以及使用该无线电装置的通信系统的制作方法

专利名称：无线电装置以及使用该无线电装置的通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电装置，更具体地，涉及一种使用多个子载波的 无线电装置和使用所述无线电装置的通信系统。
背景技术：
OFDM (正交频分复用)调制方案是能够实现高速数据传输并在 多径环境下具有鲁棒性的多载波通信方案之一。这种OFDM调制方案 已应用于诸如IEEE802.11a/g和HIPERLAN/2的无线标准。在该无线 LAN中的分组信号通常被通过时变信道环境来传送，并且还受到频率 选择性衰落的影响。因此，接收装置通常动态地执行信道估计。为了使接收装置执行信道估计，在分组信号内提供了两种已知信 号。一种是针对突发信号的开始部分中的所有载波所提供的已知信号， 即所谓的前同步信号或训练信号。另一种是针对突发信号的数据区域 中的部分载波所提供的已知信号，即所谓的导频信号(例如，参见下 列背景技术列表中的参考文献(l))相关技术列表(1 ) Sinem Coleri， Mustafa Ergen， Anuj Puri禾口 Ahmad Bahai， "Channel Estimation Techniques Based on Pilot Arrangement in OFDM Systems", IEEE Transactions on broadcasting, vol.48， No.3， 223-229页， 2002年9月。在无线通信中，自适应阵列天线技术是实现频率资源的有效利用 的技术之一。在自适应阵列天线技术中，分别通过控制多个天线中待 处理的信号的幅度和相位来控制天线的方向图。利用这种自适应阵列 天线技术来实现较高数据传输速率的技术之一是MIMO (多输入多输 出)系统。在此MIMO系统中，发射装置和接收装置各配备有多个天线，并设置待并行发射的多个分组信号(在下文中，将分组信号中待 并行发射的每个数据称为"流")。换言之，针对发射装置和接收装置 之间的通信，设置高达天线的最大数量的流，以便改进数据传输速率。此外，这种MIMO系统与OFDM调制方案的组合带来了更高的数据传输速率。当要在MIMO系统中使用链接自适应技术时，发射装置向接收装置发射有关传输速率的询问信号，接收装置从发射装置接收该询问信号，然后作为响应，向发射装置发射所希望的传输速率。在这些情况下，本发明的发明人认识到要解决以下问题。这里，假定发射装置通过改变通信条件来向接收装置发射多个请求信号，以 询问传输速率，接收装置响应于各个请求信号而发送回反馈信号。当 接收装置从发射装置接收到请求信号时，反馈信号发送回来的定时和 顺序可以是任意的。应该指出，存在着未能正常接收到请求信号的可 能性。因此，即使在发射装置接收到反馈信号时，发射装置也不一定 能识别出反馈信号与请求信号之间的对应关系。如果在反馈信号和通 信条件不同的多个请求信号之间不能够建立精确的对应关系，则不能 够正确地执行连接自适应。发明内容鉴于上述情况，提出了本发明，本发明的目的是提供一种无线电 装置和使用该无线电装置的通信系统，能够提高链接自适应的精确度。 为了解决上述问题，根据本发明一个实施例的无线电装置是用于发射由多个流组成的分组信号的无线电装置，该装置包括产生单元， 使用分配给形成分组信号的多个流之一的已知信号作为参考，通过将 已知信号中的循环时移施加到分配给另一个流的已知信号，产生最终 要发射的分组信号；和通信单元，发射由产生单元所产生的分组信号。产生单元通过改变时移量来产生多个分组信号，并向每个分组信号附 加唯一地识别多个所产生的分组信号中的每一个分组信号的识别号， 通信单元发射由多个流组成的分组信号作为关于传输速率的询问信 号，并接收被附加了与询问信号相同的识别号的响应信号，所述多个 流的时移量不同，并且向所述多个流附加了识别号。根据该实施例，发射装置侧通过改变通信条件来向请求信号分配 序列号，在接收装置侧发送回响应信号时，发射装置侧向响应信号附 加与分配给请求信号的序列号相同的序列号。结果是，能够防止请求 信号与响应信号之间的错误对应，因此能够精确地进行链接自适应。因此，无线电装置还可包括扩展单元，用于通过将分组信号乘以 正交矩阵来扩展形成分组信号的流的数目。产生单元向形成流的数目 已经被扩展的分组信号的多个流施加时移。本发明的另一实施例还涉及一种无线电装置。该装置是用于从多 个天线发射分组信号的无线电装置，该装置包括产生单元，用于产 生包含已知信号的分组信号；通信单元，用于从多个天线中的任意一 个发射由产生单元所产生的分组信号。产生单元向分组信号附加用于 唯一地识别发射分组信号的天线的识别号，通信单元发射已经被附加 了识别号的分组信号，作为关于传输速率的询问信号，并接收被附加 了与询问信号相同的识别号的响应信号。根据该实施例，发射装置侧通过改变通信条件来向请求信号分配 序列号，在接收装置侧发送回响应信号时，向响应信号附加与分配给 请求信号的序列号相同的序列号。结果是，能够防止请求信号和响应 信号之间的错误对应，因此可以精确地进行链接自适应。本发明的再一个实施例还涉及一种无线电装置。该装置是用于接 收分组信号的无线电装置，该装置包括接收机，用于接收关于传输 速率的、已经被附加了识别号的询问信号；确定单元，用于基于所接 收的信号来确定传输速率；产生单元，用于产生包含与所确定的传输 速率有关的信息和附加到询问信号的识别号的分组信号；以及发射机， 用于发送回由产生单元所产生的分组信号，作为对询问信号的响应信 号。根据该实施例，发射装置侧通过改变通信条件来向请求信号分配 序列号，在接收装置侧发送回响应信号时，向响应信号附加与分配给 请求信号的序列号相同的序列号。结果是，能够防止请求信号与响应 信号之间的错误对应，因此可以精确地进行链接自适应。确定单元可基于所接收的功率来确定传输速率。本发明的再一个实施例涉及一种通信系统。该通信系统包括发射装置，用于发射由多个流组成的分组信号；接收装置，用于接收从 发射装置发射的分组信号。发射装置包括第一产生单元，使用分配 给形成分组信号的多个流之一的已知信号作为参考，并通过将已知信 号内的循环时移施加到分配给另一个流的已知信号，来产生最终要发 射的分组信号；以及通信单元，用于发射由第一产生单元所产生的分 组信号。第一产生单元通过改变时移量来产生多个分组信号，并向每 个分组信号附加唯一地识别多个所产生分组信号中的每一个分组信号 的识别号，通信单元发射由多个流组成的分组信号作为关于传输速率 的询问信号，其中多个流的时移量不同，并向所述多个流附加识别号。 此外，接收装置包括接收机，用于接收己经被附加了识别号的询问 信号；确定单元，用于基于所接收的信号来确定传输速率；第二产生 单元，用于产生包含关于所确定的传输速率的信息和附加到询问信号 的识别号的分组信号；以及发射机，用于发送回第二产生单元所产生 的分组信号，作为对询问信号的响应信号。本发明的再一个实施例还涉及一种通信系统。该通信系统包括 发射装置，用于从多个天线发射分组信号；以及接收装置，用于接收 从发射装置发射的分组信号。发射装置包括第一产生单元，用于产 生包含已知信号的分组信号；通信单元，用于从多个天线中的任意一 个发射第一产生单元所产生的分组信号。第一产生单元向分组信号附 加用于唯一地识别发射分组信号的天线的识别号，通信单元向接收装 置发射已经被附加了识别号的分组信号，作为关于传输速率的询问信 号。此外，接收装置包括接收机，用于接收己经被附加了识别号的 询问信号；确定单元，用于基于所接收的信号来确定传输速率；第二 产生单元，用于产生包含关于所确定的传送速率的信息和附加到询问 信号的识别号的分组信号；以及发射机，用于发送回第二产生单元所 产生的分组信号，作为对询问信号的响应信号。数据可以包括多个流。已知信号可以包括多个流。控制信号可以 包括多个流。需要注意的是，可以对前述构造部件进行任意组合，以及以方法、 装置、系统、记录介质、计算机程序等形式来实现本发明，也可以与 本发明的实施例一样有效，并由本发明的实施例所包括。此外，此外，本发明的概述不一定描述的都是必要特征，因此本 发明也可以是所描述的这些特征的子组合。


现在，参考作为示例性而非限制的附图，只作为示例性地对实施 例进行描述，其中，在几个附图中相似元素由相似的附图标记表示， 在附图中图1示出了根据本发明实施例的多载波信号的频谱； 图2示出了根据本发明实施例的通信系统的结构； 图3示出了图2所示通信系统中的分组格式；图4示出了图2所示的通信系统中最终发射的分组信号的分组格式；图5示出了图2所示第一无线电装置的结构； 图6示出了图5所示频域信号的结构； 图7示出了图5所示基带处理单元的结构； 图8示出了图7所示接收处理单元的结构；和 图9示出了图7所示发射处理单元的结构。
具体实施方式
现在将基于以下实施例，描述本发明，这些实施例并不旨在限制 本发明的范围，而是举例说明本发明。对于本发明，这些实施例中所 述的所有特征及其组合并不一定是必不可少的。在具体描述本发明之前，将对本发明进行概述。本发明的实施例 涉及包括至少两个无线电装置的MIMO系统。 一个无线电装置对应于 发射装置，而另一个对应于接收装置。发射装置向接收装置发射请求 信号，利用请求信号来询问关于传输速率。接收装置从发射装置接收 请求信号，并向发射装置发送回反馈信号，其中，该反馈信号是来自 接收装置的、载有关于接收侧所希望的传输速率的信息的响应。从而 在发射装置和接收装置之间执行链接自适应。发射装置改变通信条件，以便依次向接收装置发射询问关于传输速率的请求信号。接收装置接收多个请求信号，并针对多个请求信号 中的每一个，向发射装置发送回载有关于所希望传输速率的信息的反 馈信号作为响应。发射装置接收响应于每个请求信号的反馈信号，并从反馈信号指 定的传输速率中选择对应于最高传输速率的通信条件，并通过调节到 所选的传输速率，从此时起开始与接收装置进行通信。这里，由于发射装置通过改变条件来向接收装置发射请求信号， 然后从接收装置接收多个反馈信号，因此需要在请求信号和反馈信号 之间建立对应关系。因此，发射装置向请求信号附加序列号，作为用 于唯一地识别请求信号的识别信息，并发射带有识别信息的该请求信 号。在响应请求信号时，接收装置向反馈信号附加与请求信号的序列 号相同的序列号，并反馈回具有该序列号的该反馈信号。通过采用该 结构，发射装置以一对一的对应关系将请求信号与反馈信号关联。图l示出了根据本发明实施例的多载波信号的频谱。具体地讲，图1示出了 OFDM调制方案中的信号频谱。OFDM调制方案中的多个 载波之一通常被称作子载波。但是，这里用"子载波号"指示子载波。 在MIMO系统中，定义了56个子载波，即子载波号"-28"到"28"。 需要注意的是，子载波号"0"设为空，以减小基带信号中直流分量的 影响。另一方面，在与MIMO不兼容的通信系统(以下，这种通信系 统被称作"传统系统")中定义了 52个子载波，即子载波号"-26"到 "26"。传统系统的一个示例是符合IEEE 802.11a标准的无线LAN。 时域中一个信号单元是由多个子载波组成的一个信号单元，并且该单 元被称为"OFDM符号"。通过可变化设置的调制方案对各个子载波进行调制。这里使用的 是BPSK (二元相移键控)、QPSK (正交相移键控)、16-QAM (正交 幅度调制)和64-QAM中的任意一个调制方案。向这些信号应用巻积编码，作为纠错方案。巻积编码的编码率设 为1/2、 3/4等。将被并行传输的数据的数量是可变化地设置的。这里， 数据被作为分组信号传输，如前面提到的，要并行传输的每个分组信 号被称为"流"。由此，因为调制方案的模式、编码率和流的数量是可变化地设置的，所以数据速率也是可变化地设置的。需要注意的是，"数据速率"可以由这些因素的任意组合或者这些因素之一确定。如 果在传统系统中，调制方案是BPSK，并且编码率是1/2，则数据率是6Mbps。另一方面，如果调制方案是BPSK，编码率是3/4，则数据率 是9Mbps。图2示出了根据本发明实施例的通信系统100的结构。通信系统 100包括第一无线电装置10a和第二无线电装置10b，通称为"无线电 装置10"。第一无线电装置10a包括第一天线12a、第二天线12b、第 三天线12c和第四天线12d，它们通称为"天线12"。第二无线电装置 10b包括第一天线14a、第二天线14b、第三天线14c和第四天线14d， 它们通称为"天线14"。这里，第一无线电装置10a对应于发射装置， 而第二无线电装置10b对应于接收装置。在描述通信系统100的结构之前，将概略地说明MIMO系统。这 里假设数据从第一无线电装置10a向第二无线电装置10b传输。第一 无线电装置10a分别从第一天线12a到第四天线12d，分别发射多个 流的数据。因此数据速率提高。第二无线电装置10b通过第一天线14a 到第四天线14d接收多个流的数据。第二无线电装置10b通过自适应 阵列信号处理来分离接收的信号，并对多个流的数据独立地进行解调。因为天线12的数量是"4"，天线14的数量也是"4"，所以天线 12与天线14之间的信道组合数是"16"。用hy表示从第i天线12i到 第j天线14j之间的信道特性。在图2中，hn表示第一天线12a与第 一天线14a之间的信道特性，1112表示第一天线12a与第二天线14b之 间的信道特性，1121表示第二天线12b与第一天线14a之间的信道特性， h"表示第二天线12b与第二天线14b之间的信道特性，h"表示第四 天线12d与第四天线14d之间的信道特性。为了使说明清楚起见，图 2中省略了其他传输信道。应该指出，第一无线电装置10a和第二无 线电装置10b的角色可以颠倒。图3示出了通信系统100使用的分组格式。这是流数目为2的分 组信号的格式。这里假定要发射的数据被包含在两个流中。此外，分 别在图3的首行和底行示出了对应于第一和第二流的分组格式。在第一流中分配作为前同步码的"HT-STF"和"HT-LTF"分别 是与MIMO系统兼容的、用于定时估计的己知信号，和与MIMO系 统兼容的、用于信道估计的已知信号。"DATA1"是数据信号。在第二流中分配了"HT-STF (隱400ns) "、 "HT隱LTF (画楊ns)"等。 这里，"-400ns"等指示CDD (循环延迟分集)中的时移量。以下面的 方式处理CDD:在预定时间间隔内，沿较后的方向将时域波形移位一 移位量，然后循环地在该预定时间间隔的头部分配被推出该预定时间 间隔中最后部的波形。也就是说，在"HT-STF (-400ns )"中，向"HT-STF" 施加了-400ns延迟量的循环时移。这里，也向"DATA 1"和"DATA 2" 施加CDD，并且时移量与分配给在前的HT-LTF的时移量相同。在第一流中，HT-LTF按照"HT-LTF"和"HT-LTF"的顺序从其顶部 开始排列。在第二流中，HT-LTF按照"HT-LTF"和"-HT-LTF"的顺序从 其顶部开始排列。这里，按照该顺序，在每个流中，HT-LTF被称为 "第一分量"和"第二分量"。在接收装置处，通过针对所接收的所有 流的信号执行"第一分量加(+ )第二分量"的运算来提取第一流的 希望信号。通过针对所接收的所有流的信号执行"第一分量减(-)第 二分量"的运算，在接收装置处提取第二流的希望信号。图4示出了在通信系统100中最终发射的分组信号的分组格式。 图4所示的分组信号是在由图3所示的两个流组成的分组信号被扩展 为四个流之后所获得的信号。分配给图3的第一流和第二流的 "HT-STF"和"HT-LTF"经过正交矩阵(后面描述)的运算，并且流数目 增加为4，因此产生"HT-STF1"至"HT-STF4"。上述运算同样应用于 "HT-LTF，。分别将时移量为"Ons"、 "-50ns"、 "-100ns"和"-150ns"的CDD 施加到第一至第四流。以使其绝对值小于在第一次施加到HT-STF和 HT-LTF的CDD中使用的时移量的绝对值的方式，来设置在扩展流时 CDD中的时移量。类似地，对第一流中的"DATA l"和第二流中的 "DATA 2"执行正交矩阵的转换处理，以在四个流中获得"DATA A"、 "DATA B"、"DATA C"和"DATAD"。此夕卜，执行时移量为"0ns"、"-50ns"、 "-100ns，，和"-150ns"的CDD。将用以与传统系统保持兼容性的信号分配给分组信号的头部。 "L-STF"、 "L-LTF"、 "L-SIG"和"HT-SIG"分别对应于与传统系统兼容的用于定时估计的已知信号、与传统系统兼容的用于信道估计的己知 信号、与传统系统兼容的控制信号以及与MIMO系统兼容的控制信号。例如，在与MIMO系统兼容的已知信号中包含关于流数目的信息。 类似地，向这些信号施加时移量为"Ons"、 "-50ns"、 "-100ns"和"-150ns" 的CDD。从"L-LTF"直至"HT-SIG"的部分按照与传统系统相同的方式使用 "52"个子载波。在"52"个子载波中，"4"个子载波对应于导频信号。另 一方面，对应于"HT-LTF"等的部分和后续字段使用"56"个子载波。图5示出了第一无线电装置10a的结构。第一无线电装置10a包 括通称为"无线电单元20"的第一无线电单元20a、第二无线电单元 20b、…和第四无线电单元20d、基带处理单元22、调制解调单元24、 IF单元26、和控制单元30。涉及的信号包括通称为"时域信号200" 的第一时域信号200a、第二时域信号200b、…和第四时域信号200d、 以及通称为"频域信号202"的第一频域信号202a、第二频域信号202b、 第三频域信号202c、和第四频域信号202d。第二无线电装置10b具有 与第一无线电装置10a类似的结构。因此，下面给出的关于接收操作 的描述对应于第二无线电装置10b中的处理，而下面给出的关于发射 操作的描述对应于第一无线电装置10a中的处理。作为接收操作，无线电单元20对天线12接收的射频信号执行频 率转换，以得到基带信号。无线电单元20向基带处理单元22输出基 带信号，作为时域信号200。通常通过两条信号线传输包括同相分量 和正交分量的基带信号。为了使图示清楚起见，这里只用了一根信号 线表示基带信号。还包括AGC (自动增益控制)单元和A-D转换单 元。AGC单元在"L-STF，和"HT-STF，中设置增益。作为发射操作，无线电单元20对来自基带处理单元22的基带信 号执行频率转换，以得到射频信号。这里，来自基带处理单元22的基 带信号也被指示为时域信号200。无线电单元20向天线12输出射频 信号。也就是说，无线电单元20从天线12发射射频分组信号。还包 括PA (功率放大器)和D-A转换单元。这里，假设时域信号200是 转换到时域的多载波信号，并且是数字信号。作为接收操作，基带处理单元22将多个时域信号200分别转换到频域中，并对由此转换的频域信号执行自适应阵列信号处理。然后，基带处理单元22输出自适应阵列信号处理的结果，作为频域信号202。 一个频域信号202与从第二无线电装置10b (这里未示出)发射的多 个流相对应。作为发射操作，基带处理单元22从调制解调单元24输 入用作频域中的信号的频域信号202，将该频域信号转换到时域中， 然后通过将由此转换的信号分别与多根天线12相关联，输出这些信 号，作为时域信号200。假设由控制单元30指定在发射过程中将使用的天线12的数目。 这里，假设作为频域中的信号的频域信号202包含如图l所示的多个 子载波分量。为了使图示清楚起见，频域信号按照子载波号的顺序排 列，并形成串行信号。图6示出了频域信号的结构。这里，假设图l所示的子载波号"-28" 到"28"的组合构成了 "OFDM符号"。"第i"个OFDM符号构成如 下按照子载波号"1"到"28"和子载波号"-28"到"-l"的顺序排 列子载波分量。此外，假设"第(i-l)"个OFDM符号放置在"第i" 个OFDM符号之前，"第(i+l)"个OFDM符号放置在"第i"个OFDM 符号之后。应该指出，在图3等所示的"L-SIG"等中，将"-26"至"26" 的组合用于一个"OFDM符号"。现在再次参照图5。基带处理单元22执行CDD以产生对应于图 3的分组信号。基带处理单元22执行与引导(steering)矩阵的相乘， 以实现图4的分组格式的改变或变形。稍后将对这些处理给出详细描 述。作为接收处理，调制解调单元24对从基带处理单元22中输出的 频域信号202进行解调和去交织。对于每个子载波均执行解调。调制 解调单元24将解调的信号输出至IF单元26。作为发射处理，调制解 调单元24执行交织和调制。调制解调单元24向基带处理单元22输出 调制的信号，作为频域信号202。当执行发射处理时，由控制单元30 指定调制方案。作为接收处理，IF单元26对从多个调制解调单元24中输出的信号进行组合，形成一个数据流。然后，IF单元26对这一个数据流进行解码。IF单元26输出解调的数据流。作为发射处理，IF单元26输 入一个数据流，对其进行编码，然后分离该数据流。然后，IF单元26 所分离的数据输出至多个调制解调单元24。假定在发射处理时由控制 单元30指定编码率。这里，编码的示例是巻积编码，而解码的示例是 Viterbi解码。控制单元30控制第一无线电装置10a的定时等。控制单元30通 过控制IF单元26、调制解调单元24和基带处理单元22来执行链接 自适应。在发射装置中，控制单元30产生用于询问关于如图3所示的信号格式中传输速率的请求信号，扩展信号的流的数目，然后执行 CDD，以便将其转换为图4所示的信号格式。在发射装置中，控制单元30通过改变CDD中的时移量来产生请 求信号，并向其分配序列号，以便进行发射。在接收装置中，在接收 到CDD中的时移量己经被改变的请求信号时，响应于请求信号的接 收状态来确定接收侧所希望的传输速率，然后产生带有用于识别所确 定的传输速率的信息的反馈信号，利用该反馈信号来对发射装置做出 响应。以将与附加到请求信号的序列号相同的序列号附加到反馈信号 的方式发送回反馈信号。通常，当CDD中的时移量较小时，在信号流之间引起干扰，并 且无线电波的方向性变强，使得信号接收强度的差异依据接收装置的 位置而变大。当CDD中的时移量较大时，信号流之间的可分离性增 大，因此接收装置所在位置处的信号接收强度的差异变小。接收装置存储一个表，该表按照与索引编号相关联的方式，存储 了由包括诸如BPSK、 QPSK、 16-QAM和64-QAM之类的调制方案、 变码率和天线数目的参数的组合所确定的传输速率。在接收装置中， 控制单元30根据请求信号的接收状态，从该表中确定所希望的传输速 率，并使用索引编号来识别反馈信号中包含的传输速率。发射装置存 储与接收装置中的表相同的表，控制单元30根据反馈信号中包含的索 引编号来获取传输速率，即诸如接收装置所希望的调制方案和编码率 之类的参数。然后，控制单元30根据所获取的参数来与接收装置进行通信，并将其自身调节到接收装置的传输速率。现在来描述接收装置中控制单元30确定所希望传输速率的方法 的示例。控制单元30根据请求信号的接收功率来确定所希望的调制方案。例如，当BPSK、 QPSK、 16-QAM和64-QAM可供接收装置用作可执行的调制方案时，预先获得执行每个调制方案所需的最小接收功 率。使用该值作为阈值，将请求信号的接收信号与该阈值进行比较， 以确定所希望的调制方案。此外，通过请求信号的接收功率等来决定 所希望的编码率，并且最终决定由诸如调制方案和编码率之类的参数 所确定的传输速率。就硬件方面而言，该结构可以由任意计算机的CPU、存储器和其 它LSI来实现。就软件方面而言，可由具有通信功能等的存储器加载 的程序来实现，但是，这里所示和所描述的是这些协作所实现的功能 块。因此，本领域技术人员可以理解，可以以各种形式，例如仅通过 硬件、仅通过软件或通过其组合来实现这些功能块。图7示出了基带处理单元22的结构。基带处理单元22包括用于 接收的处理单元50和用于发射的处理单元52。接收处理单元50执行 基带处理单元22的操作中与接收操作相对应的部分。就是说，接收处 理单元50对时域信号200执行自适应阵列信号处理，并因此导出频域 中的接收权重矢量。然后，接收处理单元50输出阵列合成结果，作为 频域信号202。发射处理单元52执行基带处理单元22的操作中与发射操作相对 应的部分。就是说，发射处理单元52转换频域信号202，以产生时域 信号200。发射处理单元52将多个流分别与多根天线12相关联。发 射处理单元52还应用如图3所示的CDD。最后，发射处理单元52输 出时域信号200。图8示出了接收处理单元50的结构。接收处理单元50包括FFT 单元74、权重矢量导出单元76以及被通称为"组合单元80"的第一 组合单元80a、第二组合单元80b、第三组合单元80c和第四组合单元 80d。FFT单元74对时域信号200执行FFT，以将时域信号200转换成频域值。这里，假设频域值具有如图7所示的结构。就是说，经由一 条信号线输出一个时域信号200的频域值。权重矢量导出单元76在逐个子载波的基础上从频率值中导出权 重矢量。导出的权重矢量与多个流中的每一个相对应，并且对于每个流， 一个流的权重矢量包含与天线数目相对应的因子。HT-LTF等用 于导出与多个流中的每一个相对应的权重矢量。为了导出权重矢量， 可以使用自适应算法或使用信道特性。因为在该处理中可以采用己知 技术，所以在此省略对其的解释。如前所述，在导出权重时，权重矢 量导出单元76执行"第一分量-第二分量+第三分量-第四分量"的运 算。如前所述，最终逐个子载波、逐个天线12和逐个流地导出权重。组合单元80将FFT单元74转换的频域值和来自权重矢量导出单 元76的权重矢量相组合。例如，从来自权重矢量导出单元76的权重 矢量中选择与一个子载波和第一流二者相对应的权重，作为要对其执 行乘法运算的权重矢量。所选权重具有对应于每根天线12的值。从由FFT单元74转换的频域值中选择与一个子载波相对应的值， 作为要对其执行乘法运算的另一权重矢量。所选值包含对应于每根天 线12的值。需要注意的是，所选权重和所选值均属于同一子载波。当 将所选权重和所选值分别与天线12相关联时，将所选权重和所选值分 别相乘，并将乘法结果相加。由此，导出与第一流中的一个子载波相 对应的值。在第一组合单元80a中，对其他子载波执行上述处理，以 导出对应于第一流的数据。第二组合单元80b至第四组合单元80d执 行类似的处理，以导出分别对应于第二至第四流的数据。分别输出所 导出的第一至第四流，作为第一频域信号202a至第四频域信号202d。图9示出了发射处理单元52的结构。发射处理单元52包括分发 单元66和IFFT单元68。 IFFT单元68对频域信号202执行IFFT，然 后输出时域信号。其结果是，IFFT单元68输出对应于每个流的时域 信号。分发单元66将来自IFFT单元68的流与天线12相关联。分散单 元66执行CDD以产生对应于图3的分组信号。按照由下面的表达式 (1)表示的矩阵C来执行CDD。C(￡)=diag(l,exp(-j27i￡S/Nout),...， exp(-j2兀C5(Nout-l)/Nout)) — (1)其中S指示移位量，￡指示子载波号。对于每个子载波，均执行C与 流的相乘运算。即，分发单元66在逐个流的基础上执行己知信号内的 循环时移。如图3所示设置时移量。分发单元66分别将如图3所产生的分组信号与引导矩阵相乘，以 将分组信号的流的数目增加至多个流的数目。在执行乘法运算前，分 发单元66将输入信号的度(degree)扩展为多个流的数目。由于在图 3的情况下输入了分配给第一和第二流的"HT-STF'等，所以输入的信 号的数目是"2"，并且在这里用"Nin"表示。因此，输入数据由"Ninxl" 的矢量表示。多个流的数目是"4"，并且这里用"Nout"表示。分发单元 66将输入数据的度从Nin扩展为Nout。换言之，"Ninxl"矢量被扩展 为"Noutxl"矢量。这样，向从第(Nin+1)行至第Nout行的分量插入 "0"。由下面的表达式(2)表示引导矢量。S②=C②W -陽(2)引导矩阵是"NoutxNout，，矩阵。W是"NoutxNout"的正交矩阵。正交矩 阵的示例是Walsh矩阵。这里，《是子载波编号，在逐个子载波的基 础上进行与引导矩阵的相乘。C表示上述的CDD。这里，分别定义时 移量，使之针对多个流而不同。也就是说，分别将第一至第四流的时 移量定义为"0ns"、 "-50ns"、 "-100 ns"和"-150 ns"。现在描述如上构成的通信系统100的操作。发射装置依次产生由 多个流组成的请求信号，向其附加序列号，并将带有序列号的请求信 号发射到接收装置。接收装置接收CDD中的时移量不同的多个请求 信号，并根据每个请求信号的接收功率来决定所希望的传输速率。然 后，接收装置依次产生作为响应的反馈信号，并将其发送回发射装置。 这里，反馈信号包含关于所确定的传输速率的信息。将所接收的请求 信号的序列号附加到该反馈信号。发射装置从接收装置接收反馈信号，并根据该反馈信号中包含的 序列号，识别对应于该反馈信号的请求信号。根据请求信号和反馈信 号之间的对应关系，发射装置能够获取CDD中的时移量与接收侧所希望的传输速率之间的对应关系。发射装置确定使传输速率变为最高 的时移量，并从此时开始，利用所确定的时移量来执行CDD处理， 并且将信号发射到接收装置。根据本发明的实施例，在要执行链接自适应时，发射装置通过改 变通信条件将序列号分配给请求信号。此外，在接收装置响应于请求 信号而发送回反馈信号时，其将与分配给请求信号的序列号相同的序 列号附加到反馈信号。结果是，在发射装置侧，请求信号和反馈信号 以一对一的对应关系彼此相关联。从而能够防止请求信号和反馈信号 之间的错误对应，并因此能够精确地进行链接自适应。特别是，当改变CDD中的时移量时，能够选择适用于接收装置的时移量，以便提高通信质量。现在描述链接自适应的另一个实施例。在该实施例中，发射装置 从多个天线中的任何一个天线发射请求信号，利用请求信号询问有关 传输速率，而接收装置根据请求信号的接收状态，发送回反馈信号， 利用反馈信号来答复所希望的传输速率。为了实现该实施例，由选择器替代上述基带处理单元22中的分发单元66，选择器将当前使用的 天线切换到其它天线中的任何一个以便发射分组信号。在发射装置中，选择器依次选择多个天线，将分配用于唯一地识 别所选天线的序列号附加到请求信号，并从所选的天线发射该请求信 号。当接收装置接收到请求信号时，接收装置确定所希望的传输速率， 并利用包含用于唯一地识别传输速率的信息的反馈信号，以所述信息 来答复发射装置。其中，将与分配给请求信号的序列号相同的序列号 附加到该反馈信号。发射装置能够利用附加到反馈信号的序列号来识别从任意天线发 射的哪个请求信号对应于该反馈信号。发射装置选择能够以最高传输 速率进行发射的天线，并从此时开始，从所选天线发射目的地为接收 装置的分组。根据该实施例，在要从多个天线中的任意一个发射分组信号时， 能够实现选择分集，选择接收装置能够以最大接收电平进行接收的发 射天线。基于仅作为示例的实施例描述了本发明。因此，本领域技术人员 可以理解，对每个组件和过程的组合的其它各种更改也是可以的，并 且这些更改也在本发明的范围内。根据本发明的实施例，针对多个流的数目为"4"的情况进行了描 述。然而，本发明并不局限于此，而是，例如，多个流的数目可以小于"4"或大于"4"。对于该示例，在前一种情况下天线12的数目可 以小于"4"，而在后一种情况下天线12的数目可以大于"4"。根据该 更改，本发明可应用于各种流数目。尽管使用特定术语描述了本发明的优选实施例，但是这些描述仅 用于说明的目的，应该理解，在不脱离所附权利要求的精神或范围的 情况下，可以进行改变和变化。工业实用性能够提高链接自适应的精确度。
权利要求
1.一种无线电装置，用于发射由多个流组成的分组信号，所述装置包括产生单元，用于使用分配给形成分组信号的多个流之一的已知信号作为参考，通过将已知信号中的循环时移施加到分配给另一个流的已知信号，产生最终要发射的分组信号；和通信单元，用于发射由所述产生单元所产生的分组信号，其中所述产生单元通过改变时移量来产生多个分组信号，并向每个分组信号附加用于唯一地识别多个所产生的分组信号中的每一个分组信号的识别号，其中所述通信单元发射由多个流组成的分组信号作为关于传输速率的询问信号，并接收被附加了与询问信号相同的识别号的响应信号，所述多个流的时移量不同，并且向所述多个流附加了识别号。
2. 根据权利要求1所述的无线电装置，进一步包括扩展单元，用于通过将分组信号乘以正交矩阵来扩展形成分组信号的流的数目，其中所述产生单元向形成分组信号的多个流施加时移，形成分组 小男孩的流的数目己经被扩展。
3. —种无线电装置，用于从多个天线发射分组信号，所述装置包括产生单元，用于产生包含已知信号的分组信号；通信单元，用于从多个天线中的任意一个发射由所述产生单元所 产生的分组信号，其中所述产生单元向分组信号附加识别号，所述识别号用于唯一 地识别发射分组信号的天线，其中所述通信单元发射已经被附加了识别号的分组信号，作为关 于传输速率的询问信号，并接收被附加了与询问信号相同的识别号的 响应信号。
4. 一种无线电装置，用于接收分组信号，所述装置包括接收机，用于接收关于传输速率的、已经被附加了识别号的询问信号；确定单元，用于基于所接收的信号来确定传输速率；产生单元，用于产生包含与所确定的传输速率有关的信息和附加到询问信号的识别号的分组信号；和发射机，用于发送回由所述产生单元所产生的分组信号，作为对 询问信号的响应信号。
5. 根据权利要求4所述的无线电装置，其中所述确定单元根据所 接收的功率来确定传输速率。
6. —种通信系统，包括发射装置，用于发射由多个流组成的分组信号； 接收装置，用于接收从所述发射装置发射的分组信号， 所述发射装置包括第一产生单元，用于使用分配给形成分组信号的多个流之一的已 知信号作为参考，并通过将己知信号内的循环时移施加到分配给另一 个流的己知信号，来产生最终要发射的分组信号；和通信单元，用于发射由所述第一产生单元所产生的分组信号，其中所述第一产生单元通过改变时移量来产生多个分组信号，并 向每个分组信号附加用于唯一地识别多个所产生分组信号中的每一个 分组信号的识别号，其中所述通信单元发射由多个流组成的分组信号作为关于传输速 率的询问信号，所述多个流的时移量不同，并向所述多个流附加识别 号，所述接收装置包括接收机，用于接收已经被附加了识别号的询问信号； 确定单元，用于根据所接收的信号来确定传输速率； 第二产生单元，用于产生包含关于所确定的传输速率的信息和附加到询问信号的识别号的分组信号；和发射机，用于发送回由所述第二产生单元所产生的分组信号，作为对询问信号的响应信号。
7. —种通信系统，包括发射装置，用于从多个天线发射分组信号；和接收装置，用于接收从所述发射装置发射的分组信号，所述发射装置包括第一产生单元，用于产生包含巳知信号的分组信号；和通信单元，用于从多个天线中的任意一个发射由所述第一产生单 元所产生的分组信号，其中所述第一产生单元向分组信号附加识别号，所述识别号用于 唯一地识别发射分组信号的天线的识别，其中所述通信单元向所述接收装置发射己经被附加了识别号的分 组信号，作为关于传输速率的询问信号，所述接收装置包括接收机，用于接收已经被附加了识别号的询问信号；确定单元，用于根据所接收的信号来确定传输速率；第二产生单元，用于产生包含关于所确定的传送速率的信息和附加到询问信号的识别号的分组信号；和发射机，用于发送回由所述第二产生单元所产生的分组信号，作 为对询问信号的响应信号。
全文摘要
使用分配给构成分组信号的多个流之一的已知信号作为参考，控制单元向分配给另一个流的已知信号施加循环时移，以产生最终要发射的分组信号。在改变时移量的同时，控制单元产生多个分组信号，并向每个分组信号附加用于唯一地识别多个所产生分组信号中的每一个分组信号的识别号。基带处理单元等发射由多个流构成的分组信号，作为传输速率询问信号，和接收附加了与询问信号相同的标识号的响应信号，所述多个流的时移量不同。
文档编号H04B7/06GK101263678SQ20068003357
公开日2008年9月10日 申请日期2006年9月7日 优先权日2005年9月20日
发明者中尾正悟, 田中靖浩 申请人:三洋电机株式会社