在良性信道条件下对ofdm系统中循环前缀的有效利用_2

文档序号:9292055阅读:来源:国知局
MA而 在上行链路上采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在来自名为"第三代伙伴项 目"(3GPP)的组织的文献中描述。另外,cdma2000和UMB在来自名为"第三代伙伴项目 2"(3GPP2)的组织的文献中描述。此外,此类无线通信系统还可另外包括常使用非配对无 执照频谱、802.XX无线LAN、蓝牙以及任何其他短程或长程无线通信技术的对等(例如,移 动对移动)自组织(adhoc)网络系统。
[0039] 各个方面或特征将以可包括数个设备、组件、模块、及类似物的系统的形式来呈 现。应理解和领会,各种系统可包括附加设备、组件、模块等,和/或可以并不包括结合附图 所讨论的全部设备、组件、模块等。也可以使用这些办法的组合。
[0040] 图1示出了一示例无线通信系统100。系统100包括可向一个或多个设备提供对 无线网络的接入的宏基站102、以及也能够在宽带因特网连接上提供在与移动网络的回程 链路上的无线网络接入的多个小节点(例如,毫微微节点)104、106、108、110和112。在一 个示例中,毫微微节点104、106、108、110和/或112可以是其他类型的低功率基站、中继节 点、设备(例如,按照对等或自组织模式与其他设备通信的设备)等。每个毫微微节点形成 毫微微蜂窝小区(图1中未示出但在以下参照图9更详细地描述)。此外,系统100包括与 毫微微节点104和/或106中的一个或多个通信以接收对移动网络的无线接入的移动设备 114〇
[0041] 0FDM系统具有缓解延迟张开的能力。无线信道的延迟张开是无线信道的冲激响应 的时间跨度或历时。该延迟张开也是由发射机经由无线信道所传送的信号在接收机处最早 和最晚到达的信号实例(或,多径)之间的差。这些信号实例可以经由直接/视线路径和 由环境中的障碍物形成的间接反射路径来传播。接收机处的收到信号是所有到达信号实例 的叠加。
[0042] 延迟张开引起了码元间干扰,这是收到信号中的每个码元对于收到信号中的一个 或多个后续码元表现为畸变的现象。码元间干扰畸变通过影响接收机正确检测收到码元的 能力而使得性能降级。
[0043] 图2A解说与码元相关的循环前缀,而图2B解说多径传播中的循环前缀。用0FDM 通过重复每个经变换码元的一部分以形成OFDM码元能很容易地缓解延迟张开。被重复的 部分称为循环前缀或保护区间。循环前缀长度等于为每个经变换码元重复的采样的数目。 例如,0FDM码元的长度可以是2048个采样。0FDM码元的前144个采样可被用于标准长度 循环前缀。码元中剩余的1904个采样构成了有用码元周期。构成循环前缀的这前144个采 样可以是有用码元周期的后144个码元的重复。循环前缀长度决定了用0FDM所能缓解的 延迟张开的量。越长的循环前缀长度能缓解越多的延迟张开。在良性信道状况下(诸如, 当发射机紧邻接收机时),延迟张开被大幅减小。例如,对于在良性信道状况中缓解延迟张 开来说,如果44个采样长度的循环前缀足够了,那么来自这144标准长度循环前缀中的100 个采样就是不必要的。
[0044] 图3是方法300的流程图,该方法可由传送设备操作以用于循环前缀资源的有效 利用。传送设备(例如,诸如宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、或毫微微蜂窝小区之类的接入点, 或接入终端)可以在310确定接收设备(例如,诸如宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、或毫微微 蜂窝小区之类的接入点,或接入终端)是否兼容于对循环前缀资源的非标准(例如,未被 LTE规范标准所规定的)使用。若在320接收设备被确定为不兼容,则该方法可以重新开 始。若在320接收设备被确定为兼容,则传送设备可以在330确定它们是否是良性信道状 况。一般而言,由于相比于由宏蜂窝小区服务的接入终端而言较近的邻近度,毫微微蜂窝小 区与接入点之间的绝大多数通信将会发生在良性信道状况下。若传送设备是毫微微蜂窝小 区,那么可以假定有良性信道状况。若传送设备是由毫微微蜂窝小区接收设备服务的接入 终端,那么也可假定有良性信道状况。若确定不存在良性信道状况,那么在340,循环前缀资 源不需要被重新指派。若确定良性信道状况确实存在,则在350,可以确定要被重新指派的 循环前缀资源的量。传送设备可以在360使用被重新指派的循环前缀资源来传送附加的数 据(例如,用于改善的信道估计的导频信号、或携带附加数据的短码元)。传送设备可以在 370将剩余的循环前缀资源用于缩短的循环前缀。
[0045] 图4是方法400的流程图,该方法400可由接收设备操作以用于循环前缀资源的 有效利用。接收设备(例如,诸如宏蜂窝小区、微微蜂窝小区,或毫微微蜂窝小区之类的接 入点,或接入终端)可以在410确定发射机设备(例如,诸如宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、或 毫微微蜂窝小区之类的接入点,或接入终端)是否正将循环前缀资源用于非标准(例如,未 被LTE规范标准所规定的)用法。若在420循环前缀资源的使用被确定为非标准,则接收 设备可以在460确定被重新指派的循环前缀资源的量。接收设备也可在470确定被重新指 派的循环前缀资源的使用。接收设备可以在480在被重新指派的循环前缀资源上接收附加 数据(例如,用于改善的信道估计的导频信号,或携带附加数据的短码元)。接收机设备可 以在490将剩余的循环前缀资源用于缩短的循环前缀。
[0046] 若在420循环前缀资源的使用被确定为非标准,则接收设备可以在430确定它们 是否为良性信道状况。若确定良性信道状况并不存在,那么该方法可以重新开始。若确定 良性信道状况确实存在,那么接收设备可以在440确定循环前缀资源的可使用部分。该可 使用部分确定可以基于延迟张开的量。越小的延迟张开确定的可使用部分越大,而越大的 延迟张开确定的可使用部分越小。接收设备可以在450将循环前缀的可使用部分与每个码 元的对应区段相组合(例如,通过取平均),并且由此提高该信道的总体信噪比。
[0047] 图5解说其中定义了若干跟踪区域502(或称路由区域或位置区域)的覆盖地图 500的示例,其中每个跟踪区域502包括若干个宏覆盖区504。在此,与跟踪区域502A、502B、 和502C相关联的覆盖区域由粗线勾勒并且宏覆盖区504由六边形表示。跟踪区域502还包 括与相应各个小蜂窝小区节点(诸如毫微微节点52或202或系统500)相对应的小蜂窝小 区(例如,毫微微)覆盖区域506,并且这些小蜂窝小区节点可以包括以上关于图1-5描述 的这些组件以及实现以上关于图1-5描述的功能。在此示例中,每个毫微微覆盖区506(例 如,毫微微覆盖区506C)被描绘为落在宏覆盖区504 (例如,宏覆盖区504B)内。然而应当领 会,毫微微覆盖区506可以不完全落在宏覆盖区504内。在实践中,对给定的跟踪区域502 或宏覆盖区504可定义大量的毫微微覆盖区506。而且,在给定跟踪区域502或宏覆盖区 504内还可定义一个或多个微微覆盖区(未示出)。
[0048] 现在参照图6,示出了可在其中实现用于蜂窝小区间通信的机制的无线通信系统 600。系统600包括基站602,其可以是毫微微节点(诸如节点102或202或系统500),并 且可以包括以上参照图1-5中所描述的组件和实现以上参照图1-5中所描述的功能。在一 个方面,基站602可包括多个天线群。例如,一个天线群可以包括天线604和606,另一个 群可以包括天线608和610,而又一个群可以包括天线612和614。为每一天线群示出两个 天线;然而,对每一群可以利用更多或更少的天线。基站602可以附加地包括发射机链和 接收机链,其各自可以进而包括与信号发射和接收相关联的多个组件(例如,处理器、调制 器、复用器、解调器、分用器、天线等),如所领会的。
[0049] 基站602可与一个或多个移动设备(诸如移动设备616和移动设备622)通信;然 而应领会,基站602可以与基本上任何数目的类似于移动设备616和622的移动设备通信。 移动设备616和622可以是例如蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、手持式通信装置、手持 式计算装置、卫星无线电装置、全球定位系统、PDA、和/或任何其他适合用于在无线通信系 统600上进行通信的装置。如所描绘的,移动设备616与天线612和614处于通信状态,其 中天线612和614在前向链路618上向移动设备616传送信息,并在反向链路620上从移 动设备616接收信息。此外,移动设备622与天线604和606处于通信状态,其中天线604 和606在前向链路624上向移动设备622传送信息,并在反向链路626上从移动设备622 接收信息。在频分双工(FDD)系统中,例如,前向链路618可以利用与反向链路620所使用 的频带不同的频带,并且前向链路624可以采用与反向链路626所采用的频带不同的频带。 此外,在时分双工(TDD)系统中,前向链路618和反向链路620可以利用共用频带,并且前 向链路624和反向链路626可以利用共用频带。
[0050] 每一群天线和/或它们被指定在其中通信的区域可以被称作基站602的扇区。例 如,天线群可被设计成与由基站602所覆盖的区域的一扇区中的移动设备进行通信。在前 向链路618和624上的通信中,基站602的发射天线可利用波束成形来改善移动设备616 和622的前向链路618和624的信噪比。同样,与基站通过单个天线向其所有移动设备发 射相比,在基站602利用波束成形来向随机分散在相关联的覆盖中各处的移动设备616和 622发射时,邻蜂窝小区中的移动设备可能经受较少的干扰。此外,移动设备616和622可 使用如所描绘的对等或自组织技术来彼此直接通信。根据一示例,系统600可以是多输入 多输出(M頂0)通信系统。
[0051] 图7示出了一示例无线通信系统700。为简洁起见,无线通信系统700描绘了一个 基站710 (其可包括毫微微节点)和一个移动设备750。然而应领会,系统700可包括不止 一个基站和/或不止一个移动设备,其中附加的基站和/或移动设备可与下面描述的示例 基站710和移动设备750基本类似或不同。另外,应领会,基站710和/或移动设备750可 采用本文所描述的系统(图1、2、4、和6)和/或方法(图3)来促成它们之间的无线通
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