专利名称：多载波系统中使用信道估计的码元定时校准的制作方法
技术领域：
主题技术通常涉及通信系统和方法，尤其涉及执行码元定时校准的系统和方法， 该定时校准应用于无线网络中导频码元的信道估计。
背景技术：
正交频分复用(OFDM)是一种将信号分割成不同频率的多个窄带信道的数字调制方法。这些信道有时称作子带或副载波。该技术首先产生于在频率上最小化相互临近信道之间的干扰的研究期间。在某些方面，OFDM类似于传统频分复用(FDM)。不同之处在于信号的调制和解调方式不同。通常，优先权给予最小化信道之间的干扰、或者串话以及包含数据流的码元。在一地区，OFDM已经被用于欧洲数字音频广播业务。该技术有助于数字电视，并正考虑作为在传统电话线上获得高速数字数据传输的方法。它还用于无线局域网。正交频分复用可以认为是一种用于在无线电波上通过将无线电信号分割为多个更小子信号或副载波，然后同时以不同频率发射给接收机进行工作以发射大量数字数据的FDM调制技术。OFDM技术的其中一个优点在于它降低了信号传输中的串话量，其中诸如802. IlaffLAN, 802. 16和WiMAX技术的当前规范中采用了各种OFDM方面。基于OFDM的无线系统的另一个例子是FL0(只有前向链路)，它是一种已经开发用于使用OFDM技术有效广播实时音频和视频信号到移动接收机的无线系统。诸如FLO的无线通信系统是设计用于工作在移动环境中的，在此环境中，信道特性根据具有明显能量、路径增益和路径延迟的信道抽头数量在一定时间期间上存在相当明显的变化。在OFDM系统中，在接收机侧的定时同步块通过选择适合于最大化在FFT窗口中捕获的能量的OFDM码元边界来响应于信道形状上变化。当发生这种定时校准时，信道估计算法在计算信道估计以用于解调给定OFDM码元期间将这种定时校准考虑到是很重要的。 在某些实现中，信道估计还用于确定需要应用到将来的码元的码元边界的定时调整，从而导致了在已经引入的定时校准和将被为将来码元确定的定时校准之间的细微相互影响。另外，使用信道估计块从多个OFDM码元中处理导频报告以产生具有较好噪声平均并解决了较长信道延迟扩展的信道估计是很普通的。当一起处理来自多个OFDM码元中的导频报告以产生信道估计时，根据码元定时校准下面的OFDM信道估计是很重要的。没有这种校准，将会产生错误信道估计，从而不能保证无线接收机的正确操作。
发明内容
下面给出了不同实施例的简单概述以提供对这些实施例某些方面的基本理解。本概述不是一个广泛性的概括。其目的不在于标识关键/重要元件，或者描绘在此所公开实施例的范围。其唯一目的在于作为后面所展示的更详细描述的前奏以简化的形式展示某些概念。当无线接收机处理多个码元时，需要在无线网络中为多载波系统确定定时校准。 该定时校准用于从在多个码元上的导频报告上获得的信道估计。通常，由于在相关码元上的定时校准不同，所以这些码元中的每一个实际上都可能正在使用不同的FFT窗口。这些定时偏移被用于计算抽样时钟中的潜在漂移以及在从给定发射机接收信号期间由接收机的移动性导致的动态信道条件。在一个实施例中，在码元子集(例如3个码元)内的码元首先根据它们自身在时间上进行调整。从根据这种初始调整所获得和确定的定时信息开始，在解调处理所接收的码元期间发生后续码元校准或调整。例如，当解调当前码元时，可以将定时变化和修正应用于前面或后面的码元。因此，在某些将新确定的时间应用于各个码元的情况下，不同的时间基准被持续确定，而在其他情况下，先前的定时被用于计算码元之间的定时差。一方面，提供一种多载波系统的定时校准方法。该方法包括从码元子集中相互之间校准两个或多个码元以便计算码元之间的定时差。然后采用这些码元之间的定时差定时同步码元子集中的一个或多个码元。为了完成上述相关目的，在此结合下面的描述和附图描述一定的示例性实施例。 这些可以实施这些实现方式的方法是不同方式的展现，所有这些都得以涵盖。附图简述
图1是表示执行码元定时校准的无线通信网络和接收机的示意框图。图2和3表示无线通信网络的定时方面和校准的例子。图4表示无线接收机的定时校准考虑的例子。图5表示数据边界模式的例子。图6-9表示定时校准处理的仿真数据的例子。图10表示无线系统的定时校准处理的例子。图11是表示无线系统的网络层例子的示意图。图12是表示无线系统的用户设备例子的示意图。图13是表示无线系统的基站例子的示意图。图14是表示无线系统的收发信机例子的示意图。详细描述提供用于在只有前向链路网络中确定定时校准的系统和方法。一方面，提供一种用于多载波系统的定时校准方法。该方法包括从码元子集中相互之间校准两个或多个码元以便结晶码元之间的定时差。然后采用这些码元之间的定时差定时同步码元子集中的一个或多个码元。在一个例子中，定时同步可以在时间滤波器模块中执行，该模块与信道估计模块相关联。
当在本申请中使用时，术语“元件”、“网络”、“系统”、“模块”等目的在于指代计算机相关的实体、或硬件、软硬件结合、软件、或软件的执行。例如，元件可以是处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行的线程、程序、和/或计算机，但不局限于此。作为示例，运行通信设备上的应用程序和设备都可以是元件。一个或多个元件可以驻留在处理器内，和/ 或执行线程和元件可以位于一个计算机和/或分布在两个或多个计算机之间。另外，这些元件可以从在其上存储有不同数据结构的不同计算机可读介质执行。这些元件可以在本地和/或远程处理上例如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自与本地系统、分布系统中的另一元件交互的一个元件的数据，和/或在有线或无线网络，例如因特网的数据) 进行通信。图1显示了用于执行定时校准的无线网络系统100。该系统100包括在无线网络上与一个或多个接收机120进行通信的一个或多个发射机110。接收机120实际上可以包括任何类型的通信设备，例如蜂窝电话、计算机、个人数字助理、手持或膝上设备等等。接收机120的部分可以用于解码具有可能是根据不同码元定时抽样的一个或多个码元的码元子集130，从而接收机使用校准元件140解决码元之间的定时差。应用于接收机120中的信道估计的定时校准是从多个码元130上的导频报告中获得的。通常，由于相关码元上的定时校准不同，所以码元130的每一个码元实际上都使用不同的快速傅立叶变换(FFT)窗口。因此，在从给定组的一个或多个发射机110接收信号期间，由于在抽样时钟中的潜在漂移和由于接收机120的移动而产生的信道动态变化， 所以可能产生定时偏移。如所示那样，校准元件140可以与时间滤波器模块150相关联，该模块与信道估计模块160—起工作。码元子集130通常在采用只有前向链路(FLO)协议用于多媒体数据传送的正交频分复用(OFDM)网络中进行传送。信道估计通常基于插入在频域以及各个OFDM码元中的均勻隔开的导频音。在特定的实现方式中，导频以8个载波距离间隔开，并且导频载波的数量被设定为512个(12. 5%的开销)。一个方面，多载波通信系统100被认为其中在所发射码元内放置的频域复用 (FDM)导频被用于信道估计。在该系统中，通过使用FDM导频交错，可以使用多个连续接收的码元130提取有关传播信道的更多信息(获得更长的信道估计)。在一个例子中，这可以在信道估计模块160的时间滤波器模块150中通过校准元件140来执行。由于定时校准可以同时与该过程一起执行，所以校准元件促进在130处可能在多个相邻码元上发生的不同 OFDM码元定时被考虑到时间滤波模块150中。该时间校准处理还解决了信道估计和定时同步模块之间的交互问题。在一个方面，提供了用于无线接收机时间校准元件。这可以包括用于接收OFDM广播中的码元子集的装置(例如，120)，和用于过滤该码元子集的装置(例如，150)。这还可以包括用于校准子集内的码元的装置和用于根据该码元子集中的当前解调情况校准一个码元的装置(例如，140)。在一个实施例，在码元子集130内的码元首先相互之间在时间上进行校准。例如， 如果采用三个码元用于信道估计，而后续的用于定时偏移确定，那么就可以确定这三个码元之间的差的调整。根据从初始校准获得和确定的信息，在解调处理以不同码元定时从当前码元解调中抽样的所接收码元期间会产生后续码元校准或调整。例如，在解调当前码元 (可以为该子集中第四个码元)的时候，可以同时通过校准元件140对先前或后续码元，例如对子集中的码元二应用定时改变和校准。这样，在将新确定的定时偏移应用到各个码元的情况下不同的定时被连续确定，在其他情况下，应用先前的定时来计算码元130之间的定时差。应当注意，码元定时校准可以发生在多个组合中。例如，如果使用三个码元，那么在一个码元的定时被保持或根据子集130中的另外两个码元成员进行调整的情况下，实际上会发生8种不同的调整组合。例如，第二码元可以具有根据第一码元定时和第三码元定时校准的定时。在另一例子，码元一可以根据码元二和码元三等进行调整。可以理解，可以采用不同编号的码元子集130和定时校准。在多载波系统中的定时同步包括确定用于解调OFDM码元的FFT抽样窗口的正确位置。假设在发射机和接收机之间的等同信道的特征在于延迟扩展比嵌入在每个码元开始的循环前缀的长度短，那么可以避免不希望的码元间干扰(ISI)。依据接收机的能力从输入的数据流中恢复正确的定时位置这是可以随时发生的。FFT窗口放置(也称作码元抽样) 的最佳位置开始于循环前缀之后的第一个抽样。在OFDM系统中，有关定时同步的信息可以从信道估计中提取。这些可以在导频音的帮助下使用有关正确抽样位置的某些初步知识获得。用于信道估计辅助的同步的选择是由用于信道估计的FFT窗口的位置中的偏移导致估计合适的漂移的报告来激发的。因此，对于该漂移的估计通常等同于估计抽样偏移。在许多 OFDM系统中，定时同步块使用从先前数据码元中获得的信道估计来根据理想抽样位置计算漂移，并应用该偏移以到达OFDM码元。信道估计系统100可以采用允许其处理信道的长度达到两倍于循环前缀或更长的方式来设计。这可以通过导频交错来实现。一方面在接收机120包括所谓的无关联时间滤波器，其组合了来自至少三个连续OFDM码元的信道报告以计算更长的信道估计，然后用于解调。如果所述同步单元指示在抽样下一个OFDM码元时应当使用非零偏移，那么就不使用前两次信道报告(因为这会导致使用非零校准的信道估计)校准相应的信道。因此，这三次报告的组合会产生失真的结果。补救的措施是在定时偏移为非零时在前两次信道估计上应用恰当的变换，以保持它们使用当前的一个进行校准。为了下面给出的更详细的报告，下面提供了一些介绍性的数学讨论。在频域kth接收的OFDM码元可以写为
权利要求
1.一种用于无线接收机的定时校准方法，包括 在OFDM广播中接收码元子集；滤波所述码元子集；校准在所述子集内的码元；和根据所述码元子集的当前解调来校准一个或多个码元。
2.一种用于无线接收机的定时校准设备，包括 用于在OFDM广播中接收码元子集的装置；用于滤波所述码元子集的装置； 用于校准在所述子集内的码元的装置；和用于根据所述码元子集的当前解调来校准一个或多个码元的装置。
3.一种用于无线接收机的定时校准方法，包括 在广播中接收码元子集；解码所述码元子集；为所述子集内的码元确定定时校准；和在当前解调期间根据所述定时校准而调整一个码元的定时。
4.一种用于无线接收机的定时校准设备，包括 用于在广播中接收码元子集的装置；用于解码所述码元子集的装置；用于为所述子集内的码元确定定时校准的装置；和用于在当前解调期间根据所述定时校准而调整一个码元的定时的装置。
5.一种多载波系统的定时校准方法，包括 在无线网络中接收码元子集；和分配至少三个非因果滤波器抽头结构来调整所述码元子集内的定时差。
6.一种多载波系统的定时校准设备，包括 用于在无线网络中接收码元子集的装置；和用于分配至少三个非因果滤波器抽头结构来调整所述码元子集内的定时差的装置。
7.一种无线通信装置，包括存储器，其包括用于为所接收的码元子集确定时间校准的元件；和与一接收机相关联的至少一个处理器，所述处理器在调整所述码元子集中的另一码元的定时期间解码至少一个当前码元。
8.一种用于无线接收机的定时校准方法，包括 为所接收的码元子集确定时间校准；和在调整所述码元子集中的另一码元的定时期间解码至少一个当前码元。
9.一种用于无线接收机的定时校准设备，包括 用于为所接收的码元子集确定时间校准的装置；和用于在调整所述码元子集中的另一码元的定时期间解码至少一个当前码元的装置。
10.一种在通信环境中执行时间同步的方法，包括基于OFDM码元的相对早或晚的抽样来确定与操作一起应用的定时校准；和部分基于OFDM码元的或早或晚的抽样来执行抽样校准。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于进一步包括下面等式的至少一个来执行所述抽样校准早期抽样校准晚期抽样校准
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述早期抽样校准进一步包括在值；上对X抽样执行循环右移，然后将循环移动后获得的第一个X抽样乘以J2m ,8
13.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述晚期抽样校准进一步包括在值乂_(力j2na上对X抽样执行循环左移，然后将循环移动后获得的最后的X抽样乘以/T
14. 一种在通信环境中执行时间同步的设备，包括用于基于OFDM码元的相对早或晚的抽样来确定与操作一起应用的定时校准的装置；和用于部分基于OFDM码元的或早或晚的抽样来执行抽样校准的装置。
15.根据权利要求14的设备，其特征在于，进一步包括用于根据下面等式的至少- 来执行所述抽样校准的装置早期抽样校准二晚期抽样校准&( )=
16.根据权利要求15的设备，其特征在于，所述早期抽样校准进一步包括在值乂⑽’…上对χ抽样执行循环右移，然后将循环移动后获得的第一个χ抽样乘以
17.根据权利要求15的设备，其特征在于，所述晚期抽样校准进一步包括在值乂上对χ抽样执行循环左移，然后将循环移动后获得的最后的χ抽样乘以
全文摘要
提供了一种用于在数字通信系统中确定和应用定时校准的系统和方法。首先执行所述码元校准以产生信道估计。然后所产生的信道估计与定时校准信息一起依次用于确定应用到将来码元的定时校准。
文档编号H04L25/02GK102176707SQ201110093178
公开日2011年9月7日 申请日期2006年3月10日 优先权日2005年3月10日
发明者A·曼特里瓦迪, B·沃斯尔杰, K·穆卡维里, 林福韵 申请人:高通股份有限公司