专利名称：在宽带无线接入系统中发送反馈信息的设备和方法
技术领域：
本发明涉及在无线通信系统中发送反馈信息。更具体而言，本发明涉及用于当宽 带无线接入系统中移动站(MS)具有两个接收(Rx)天线和一个发送(Tx)天线时有效发送 反馈信息的设备和方法。
背景技术：
无线通信系统使用自适应调制和编码(AMC)方案来实现对于用户信道条件来说 最优化的数据传输。在快速衰落的环境中，需要周期性地发送反馈信息，以帮助AMC方案的操作。在具 有一个发送(Tx)天线的传统系统中，移动站(MS)通过反馈信道来发送后置载波对干扰和 噪声比(post CINR)。已经对使用多个发送(Tx)/接收(Rx)天线的多输入多输出(MIMO)方案进行了 研究。MIMO方案的使用被认为是增加系统容量的一种方法。例如，WiMAX waVe2简档包括 2x2MIM0，其中有2个Tx天线和2个Rx天线。与单输入多输出(SIMO)方案类似，在MIMO方案中需要发送反馈信息。尽管MS的 Rx天线的数量为2，但是由于实现复杂度和成本等而导致MS的Tx天线的数量被限制为1 个。闭环类型的发送方案基于基站(BS)和MS之间的无线信道的瞬时 (instantaneous)值，并且与开环类型发送方案相比具有系统容量大的特点。但是，闭环方 案需要大量的反馈信息来获得正确的瞬时信息。反馈方法包括模拟反馈方法和数字反馈方法。在模拟反馈方法中，MS发送已知的 导频信号，例如下行链路前导码(preamble)，且BS直接估算无线信道的瞬时值。在数字反 馈方法中，由MS来估算、量化并发送下行链路信道。在WiMAX标准中，探测(sounding)方法是模拟反馈方法的一个例子。使用码本 (codebook)的反馈方法是数字反馈方法的一个例子。在使用数字反馈方法的情形下，可以通过为每个天线发送反馈信息来应对MS具 有一个Tx天线和两个Rx天线的上述问题(即，lTx-2Rx问题)。然而，在这种情况中，反馈 开销被加倍。而且，在使用诸如探测方法之类的模拟反馈方法的情形下，如果MS的Tx链是 固定的，则不能解决上述问题。图1示出了诸如探测方法之类的传统模拟反馈方法的1TX-2RX问题。参考图1，在使用用于反馈的探测方法的WiMAX系统中，根据从BS 110发送到MS 120的探测信号来应用波束赋形(beamforming)和闭环MIMO方案。在该情形下，由于只存 在一个Tx天线，所以实际的信道条件没有被适当地估算。结果，在天线之间可能意想不到 地发生干扰，这导致无法获得大容量增益的问题。因此，需要一种用于解决诸如探测方法之类的模拟反馈方法的lTx-2Rx问题的设 备和方法。
发明内容
本发明的一个方面是要解决至少上述问题和/或不足，并提供至少下述优点。因 此，本发明的一个方面是提供一种用于在宽带无线接入系统中发送反馈信息的设备和方 法。本发明的另一个方面是提供一种设备和方法，用于解决宽带无线接入系统中的诸 如探测方法的模拟反馈方法中出现的具有一个发送(Tx)天线和两个接收(Rx)天线的移动 站(MS)的问题(即，lTx-2Rx问题)。本发明的另一个方法是提供一种设备和方法，其中可以通过只发送一次反馈信息 来发送两个天线的反馈信息，从而降低一半开销以提高系统容量。根据本发明的一个方面，提供了一种在宽带无线接入系统中操作用于发送反馈信 息的发送器的方法。该方法包括基于接收到的下行链路帧的信息来估算第二路径的信道， 获取对应于估算出的第二路径的信道的信道代表值，通过将信道代表值扩展为要发送的探 测符号来调制信道代表值，并通过第一路径来发送经调制的探测符号。根据本发明的另一个方面，提供了一种在宽带无线接入系统中操作用于接收反馈 信息的接收器的方法。该方法包括从通过第一路径接收到的上行链路帧获取探测符号，估 算该探测符号，并在估算探测符号时获得第二路径的信道代表值。根据本发明的又一个方面，提供了一种用于在宽带无线接入系统中发送反馈信息 的发送器设备。该设备包括信道估算器，基于接收到的下行链路帧的信息来估算第二路径 的信道；码本选择器，用于获取对应于估算出的第二路径的信道的信道代表值；探测符号 调制器，通过将信道代表值扩展为要发送的探测符号来调制信道代表值；以及调制解调器， 通过第一路径来发送经调制的探测符号。根据本发明的再一个方面，提供了一种用于在宽带无线接入系统中接收反馈信息 的接收器设备。该设备包括探测信道分离器，用于从上行链路帧获取探测符号；以及探测信 道解调器，用于估算探测符号，并在估算探测符号时获取第二路径的信道代表值。从下面结合附图公开本发明的示例性实施例的描述中，对本领域技术人员来说， 本发明的其它方面、优点和显著特征将变得清楚。
从下面结合附图的描述中，本发明的特定示例性实施例的上述和其它方面、特征 和优点将变得更清楚，其中图1示出了诸如探测方法的传统模拟反馈方法的lTx-2Rx问题；图2是示出根据本发明的示例性实施例的发送器的框图；图3是示出根据本发明的示例性实施例的接收器的框图；图4示出了根据本发明的示例性实施例的探测信号调制方法；图5是示出根据本发明的示例性实施例的发送器的操作的流程图；图6是示出根据本发明的示例性实施例的接收器的操作的流程图；在整个附图中，应该注意相似的参考标号被用来描绘相同或类似的元件、特征或 结构。
具体实施例方式下面参考附图的描述被提供，以帮助对于如权利要求书及其等同物所限定的本发 明的示例性实施例的全面理解。它包括各种特定细节以帮助所述理解，但这些仅被认为是 示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到可以对这里描述的实施例进行各种变化和 修改，而不偏离本发明的范围和精神。同时，为了清楚和简明起见，忽略了对众所周知的功 能和构造的描述。在下面的描述和权利要求书中使用的术语和单词不限于文献上的含义 (bibliographical meaning)，而只是被发明人用来使人对本发明有清楚和一致的理解。因 此，对于本领域技术人员来说很明显，下面对本发明的示例性实施例的描述被提供仅用于 说明的目的，而不是用于限制如所附权利要求及其等同物所限定的发明的目的。还应该理解，单数形式“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另外明确指示。 因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或更多个这样的表面的引用。以下，将描述在宽带无线接入系统中发送反馈信息的示例性设备和方法。在本发明的示例性实施例中，WiMAX的模拟反馈方法(例如，上行链路探测方法) 与使用码本的数字反馈方法结合。两个接收(Rx)天线中任何一个的反馈信息使用模拟反 馈方法来发送，而另外一个Rx天线的反馈信息通过将对应于“0”或“1”的信息扩展为构成 探测信号的信号来发送。图2是示出根据本发明的示例性实施例的发送器的框图。参考图2，发送器包括信道估算器210、码本选择器220、探测符号调制器230、逆快 速傅里叶变换(IFFT)单元240、以及射频(RF)单元250。发送器可以是移动站(MS)。发 送器通过使用下行链路帧的前导码或导频等来估算没有装配发送(Tx)放大器的路径的信 道。以下，装配了 Tx放大器的路径被称为第一路径，而没有装配Tx放大器的路径被称为第 二路径。码本选择器220选择对应于估算出的信道的码本索引。探测符号被根据所选择的 码本来调制，然后被调制的探测符号被发送。信道估算器210通过使用下行链路前导码、导频信号等来估算第二路径的信道， 这将在下面描述。首先，通过第二路径由天线接收的信号由下面的等式(1)来定义。数学计算(MathFigure)权利要求
一种在宽带无线接入系统中操作用于发送反馈信息的发送器的方法，该方法包括基于接收到的下行链路帧的信息来估算第二路径的信道；获取对应于估算出的第二路径的信道的信道代表值；通过将所述信道代表值扩展为要发送的探测符号，来调制该信道代表值；以及通过第一路径发送经调制的探测符号。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收到的下行链路帧的信息包括前导码和导 频中的至少一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中，基于接收到的下行链路帧的信息来估算第二路径 的信道包括使用下面的等式
4.如权利要求1所述的方法，其中，获取对应于估算出的第二路径的信道的信道代表 值包括使用下面的等式
5.如权利要求1所述的方法，其中，通过将信道代表值扩展为要发送的探测符号来调 制该信道代表值包括在下面的等式中，当码本长度为Nra个比特时，在将探测信道的符号分配给N。B+1个频带 时，如果码本索引的第i个比特的值从第i-Ι个比特的值反转，则将第i个比特的相位值设 置为180°，而如果码本索引的第i个比特的值没有反转，则将第i个比特的相位值设置为 0°
6.一种在宽带无线接入系统中操作用于接收反馈信息的接收器的方法，该方法包括从通过第一路径接收的上行链路帧中获取探测符号；估算该探测符号；以及在估算所述探测符号时获取第二路径的信道代表值。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在估算所述探测符号时获取第二路径的信道代表 值包括根据第O频带处的探测符号估算结果的相位，确定剩余频带处的探测符号估算结果的 相位值；以及在确定剩余频带处的探测符号估算结果的相位值的过程中，通过使用所确定的相位值 来得到第二路径的码本索引比特。
8.如权利要求7所述的方法，其中，根据第O个频带处的探测符号估算结果的相位来确 定剩余频带处的探测符号估算结果的相位值包括使用下列等式来确定关于剩余频带的0°相位的探测符号估算结果以及180°相位的 探测符号估算结果；确定0°相位的探测符号估算结果和180°相位的探测符号估算结果中的任一个与在 前一频带获得的这两个估算结果中的任一个之间的差值；以及将具有两个差值之间的较小值的结果确定为相应频带处的探测符号估算结果的相位 值，其中，该等式为
9.一种用于在宽带无线接入系统中发送反馈信息的发送器设备，该设备包括信道估算器，基于接收到的下行链路帧的信息来估算第二路径的信道；码本选择器，用于获取对应于估算出的第二路径的信道的信道代表值；探测符号调制器，通过将所述信道代表值扩展为要发送的探测符号来调制该信道代表 值；以及调制解调器，通过第一路径来发送经调制的探测符号。
10.如权利要求9所述的设备，其中，所述接收到的下行链路帧的信息包括前导码和导 频中的至少一个。
11.如权利要求9所述的设备，其中，所述信道估算器通过使用下列等式，基于接收到 的下行链路帧的信息来估算第二路径的信道
12.如权利要求9所述的设备，其中，所述码本选择器使用下列等式来获取对应于估算 出的第二路径的信道的信道代表值
13.如权利要求9所述的设备，其中，探测符号调制器通过将信道代表值扩展为要发 送的探测符号来调制该信道代表值，其中，所述将信道代表值扩展为要发送的探测符号按 照如下方式执行在下列等式中，当码本长度为Nra个比特时，在将探测信道的符号分配给 Ncb+1个频带时，通过如果码本索引的第i个比特的值从第i-Ι个比特的值反转，则将第i个 比特的相位值设置为180°，或者通过如果码本索引的第i个比特的值没有反转，则将第i 个比特的相位值设置为0°
14.一种用于在宽带无线接入系统中接收反馈信息的接收器设备，该设备包括探测信道分离器，用于从上行链路帧中获取探测符号；探测信道解调器，用于估算探测符号以及在估算所述探测符号时获取第二路径的信道 代表值。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述探测信道解调器根据第0个频带处的探测符 号估算结果的相位来确定剩余频带处的探测符号估算结果的相位值，并且在确定剩余频带 处的探测符号估算结果的相位值的过程中，通过使用所确定的相位值来获取第二路径的码 本索引比特，从而在估算探测符号时获取第二路径的信道代表值。
16.如权利要求15所述的设备，其中，所述探测信道解调器使用下列等式来确定关于 剩余频带的0°相位的探测符号估算结果以及180°相位的探测符号估算结果，确定0°相 位的探测符号估算结果和180°相位的探测符号估算结果中的任一个与在前一频带获得的 这两个估算结果中的任一个之间的差值，并将具有两个差值之间的较小值的结果确定为相 应频带处的探测符号估算结果的相位值，从而根据第0个频带的探测符号估算结果的相位 来确定剩余频带处的探测符号估算结果的相位值，其中，所述等式为
全文摘要
提供了一种用于发送反馈信息的设备和方法。在宽带无线接入系统中操作用于发送反馈信息的发送器的方法中，该方法包括基于接收到的下行链路帧的信息来估算第二路径的信道，获取对应于估算出的第二路径的信道的信道代表值，通过将信道代表值扩展为要发送的探测符号(sounding symbol)来调制信道代表值，以及通过第一路径来发送经调制的探测符号。
文档编号H04B1/707GK101946469SQ200980105348
公开日2011年1月12日 申请日期2009年2月13日 优先权日2008年2月14日
发明者尹淳暎, 张正烈, 文骏, 朴圣遇, 黄瑾喆 申请人:三星电子株式会社