專利名稱:在使用正交頻分多路復用方案的通信系統(tǒng)中傳送/接收導頻信號的設備和方法
技術領域:
本發(fā)明涉及使用正交頻分多路復用(OFDM)方案的通信系統(tǒng),尤其涉及用于傳送/接收用于識別基站和扇區(qū)(sector)的導頻信號的設備和方法。
背景技術:
在作為下一代通信系統(tǒng)的第四代(4G)通信系統(tǒng)中,當前正在進行研究以向用戶提供具有各種服務質(zhì)量(“QoS”)、并支持高傳輸速度的服務。當前,在4G通信系統(tǒng)中,當前正在進行研究以在確保無線局域網(wǎng)(“LAN”)和大城市區(qū)域網(wǎng)絡(“MAN”)系統(tǒng)中的移動性和QoS的同時支持高速服務。
作為對于有線或無線信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸來說都有用的方案,OFDM方案現(xiàn)在正被積極地開發(fā)。使用多載波傳送數(shù)據(jù)的OFDM方案是特殊類型的多載波調(diào)制(MCM)方案,其中,將串行碼元序列轉(zhuǎn)換為并行碼元序列,并且在傳送之前,用相互正交的多個子載波調(diào)制該并行碼元序列。
為了高速且高質(zhì)量地提供無線多媒體服務,4G通信系統(tǒng)需要寬帶頻譜資源。然而,當使用寬帶頻譜資源時,不僅由于多路徑傳播而造成的無線傳輸路徑上的衰減的影響變得嚴重,而且頻率選擇性衰減也具有對傳輸頻帶的影響。因此,對于高速無線多媒體服務來說,現(xiàn)在在4G通信系統(tǒng)中,與碼分多路訪問(CDMA)方案相比,更頻繁地使用OFDM方案,這是因為OFDM方案相對于頻率選擇性衰減來說更為健壯,并且因此比CDMA方案更有優(yōu)勢。
將簡要討論使用OFDM方案的通信系統(tǒng)(OFDM通信系統(tǒng))中的發(fā)射機和接收機的操作。發(fā)射機可以是基站(BS),而接收機可以是用戶站(SS)。
在OFDM通信系統(tǒng)的發(fā)射機中,通過擾碼器(scrambler)、編碼器、和交織器將輸入數(shù)據(jù)調(diào)制到子載波信號中。發(fā)射機提供各種確定編碼速率、交織大小和調(diào)制方案的可變數(shù)據(jù)速率。通常,編碼器使用諸如1/2、3/4等之類的編碼速率,并且,根據(jù)每個OFDM碼元的編碼位數(shù)(NCBPS)確定用于防止突發(fā)(burst)錯誤的交織大小。作為調(diào)制方案,可根據(jù)數(shù)據(jù)速率而使用QPSK(正交相移鍵控)方案、8PSK(相移鍵控)方案、16QAM(正交幅度調(diào)制)方案、或64QAM(正交幅度調(diào)制)方案。
將預定數(shù)目的已調(diào)制子載波信號加到預定數(shù)目的導頻子載波信號中,而且,逆快速傅立葉變換(IFFT)單元為相加后的信號執(zhí)行IFFT,由此生成OFDM碼元。隨后,將保護間隔(guard interval)插入到OFDM碼元中,以便消除多路徑信道環(huán)境中的碼元間干擾(ISI),并且,最后將包含保護間隔的OFDM碼元通過碼元波形生成器而輸入到射頻(RF)處理器中。RF處理器處理該輸入信號,并無線地傳送已處理的信號。
與如上所述的發(fā)射機相對應的OFDM通信系統(tǒng)的接收機執(zhí)行與在發(fā)射機中的處理相反的處理、連同額外的同步步驟。首先,預先使用用于所接收的OFDM碼元的訓練碼元集執(zhí)行頻率偏移估計和碼元偏移估計。隨后,通過快速傅立葉變換(FFT)單元,將通過從OFDM碼元中消除保護間隔而獲得的數(shù)據(jù)碼元恢復為預定數(shù)目的子載波信號,其包含添加到其中的預定數(shù)目個導頻子載波。此外,為了克服實際無線信道中的任何路徑延遲,均衡器估計用于所接收的信道信號的信道狀況,由此從所接收的信道信號中消除實際無線信道中的信號失真。將由均衡器進行了信道估計的數(shù)據(jù)變換為位流,隨后,使其通過去交織器。此后,位流通過解碼器和用于糾錯的譯碼器(descrambler),并隨后作為最終數(shù)據(jù)輸出。
在如上所述的OFDM通信系統(tǒng)中,發(fā)射機(例如,BS)將導頻子載波信號傳送到接收機(例如,SS)。BS同時連同該導頻子載波信號一起傳送數(shù)據(jù)子載波信號。SS可通過接收導頻子載波信號而執(zhí)行同步獲取、信道估計和BS識別。也就是說,導頻子載波信號是參考子載波信號并起訓練序列的作用,由此允許發(fā)射機和接收機之間的信道估計。此外,SS可通過使用導頻子載波信號來識別SS所屬的BS。預先由發(fā)射機和接收機之間的協(xié)議來定義導頻子載波信號的位置。因而,導頻子載波信號作為參考信號而工作。
將描述SS通過使用導頻子載波信號來識別SS所屬的BS的過程。
首先,BS以比數(shù)據(jù)子載波信號的發(fā)射功率級別大的發(fā)射功率級別來傳送導頻子載波信號,以便導頻子載波信號可到達具有特定模式(具體地,導頻模式)的小區(qū)邊界。將描述BS以高發(fā)射功率來傳送導頻子載波信號以便該導頻子載波信號可到達具有特定導頻模式的小區(qū)邊界的原因。
首先,當SS進入小區(qū)時,SS不具有識別SS當前所屬的BS的任何特定信息。為了檢測SS所屬的BS,SS必須接收導頻子載波信號。因此,BS以相對高的發(fā)射功率來傳送具有特定導頻模式的導頻子載波信號,以便使遠在小區(qū)邊緣處的SS能夠檢測SS所屬的BS。
導頻模式是由BS傳送的導頻子載波信號所生成的模式。也就是說,根據(jù)導頻子載波信號的斜率、以及要開始傳送導頻子載波信號的開始點,來生成該導頻模式。因此,必須這樣設計OFDM通信系統(tǒng)以便OFDM通信系統(tǒng)中的每個BS具有用于其識別的特定導頻模式。此外,當生成導頻模式時,必須考慮相干(coherence)帶寬和相干時間。
相干帶寬是基于信道在頻域中恒定的假定的最大帶寬。相干時間是基于信道在時域中恒定的假定的最大時間。因此,可假定信道在相干帶寬和相干時間內(nèi)恒定。結果,在相干帶寬內(nèi)且在相干時間期間的單個導頻子載波信號的傳送對于同步獲取、信道估計和BS識別來說是足夠的,并可最大化數(shù)據(jù)子載波信號的傳送,由此改善了整個系統(tǒng)的性能??梢哉J為,相干帶寬是在其內(nèi)傳送導頻子載波信號的最大頻率間隔,而相干時間是在其內(nèi)傳送導頻子載波信號的最大時間間隔,即最大OFDM碼元時間間隔。
具有不同斜率和不同開始點的導頻模式的數(shù)目必須等于或大于OFDM通信系統(tǒng)中包括的BS的數(shù)目。為了在OFDM通信系統(tǒng)的時間-頻率域中傳送導頻子載波信號,必須如上所述考慮相干帶寬和相干時間。當考慮相干帶寬和相干時間時,在具有不同斜率和不同開始點的導頻模式的數(shù)目方面存在限制。相反,當生成導頻模式而不考慮相干帶寬和相干時間時,在表示不同BS的導頻模式中的導頻子載波信號變得混淆,從而不可能通過使用導頻模式來識別BS。
將通過參照圖1來討論可由導頻模式生成的所有斜率。
圖1是說明可由典型的OFDM通信系統(tǒng)中的導頻模式生成的所有斜率的圖示。
參照圖1,所有可由導頻模式生成的斜率、以及這些斜率的數(shù)目(也就是說,根據(jù)導頻子載波信號傳輸?shù)男甭省⒁约靶甭实臄?shù)目)受相干帶寬100和相干時間110的限制。在圖1中,當相干帶寬100是6且相干時間110是1時,如果導頻模式的斜率是整數(shù),則可生成從斜率s=0(101)到斜率s=5(106)的6個斜率作為導頻模式的斜率。也就是說,在上述條件下,導頻模式的斜率是0至5中的一個整數(shù)??缮?個導頻模式斜率的事實意味著在滿足上述條件的OFDM通信系統(tǒng)中,可通過使用導頻模式而識別6個BS。圖1中的陰影圈107表示與第一導頻子載波信號間隔相干帶寬100的另一個導頻子載波信號。
發(fā)明內(nèi)容
如上所述,用于在OFDM通信系統(tǒng)中識別BS的導頻模式的數(shù)目受相干帶寬和相干時間的限制。因此,對可生成的導頻模式的數(shù)目的限制導致對在OFDM通信系統(tǒng)中可識別的BS的數(shù)目的限制。
此外,當導頻子載波信號具有相同的相位時,峰值對平均功率比(PAPR)可能增大。當PAPR過高時,可能破壞由發(fā)射機傳送的導頻子載波之間的正交性。因此,在設計導頻子載波信號時,有必要最小化PAPR。
因而已作出了本發(fā)明,以解決在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的至少上述問題,而且本發(fā)明的一個目的是提供用于在OFDM通信系統(tǒng)中傳送/接收用于識別基站和扇區(qū)的導頻信號的設備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于在OFDM通信系統(tǒng)中傳送/接收導頻信號的設備和方法,其可最小化導頻信號之間的干擾。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于在OFDM通信系統(tǒng)中傳送/接收導頻信號的設備和方法,其中,由至少一個發(fā)射天線來傳送/接收用于識別基站的導頻信號。
為了實現(xiàn)此目的,提供了一種用于在通信系統(tǒng)中傳送參考信號的方法,該通信系統(tǒng)包括多個小區(qū),并具有被劃分為N個子載波帶的頻帶,每個小區(qū)具有至少一個扇區(qū)和至少一個發(fā)射天線,該參考信號識別小區(qū)和扇區(qū),該方法包括以下步驟選擇與小區(qū)標識符相對應的沃爾什哈達瑪(Walsh Hadamard)矩陣中的行,并重復所選行預定次數(shù);將預先設置的沃爾什碼(Walsh code)中、與扇區(qū)標識符相對應的沃爾什碼重復預定次數(shù);從預先設置的序列中選擇與小區(qū)標識符和扇區(qū)標識符相對應的序列;根據(jù)預定交織方案、對沃爾什哈達瑪矩陣的行進行交織;通過連接該序列與通過對沃爾什哈達瑪矩陣的每個已交織的行和已重復的沃爾什碼執(zhí)行異或(XOR)操作而得到的信號,生成參考信號;以及在預定的參考信號傳送間隔傳送該參考信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,還提供了用于在通信系統(tǒng)中將導頻碼元從多個基站(BS)傳送到用戶站(SS)的方法,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該方法包括以下步驟傳送在導頻碼元的頻域中的BS識別子載波,其表示用于識別基站的序列;以及連同在該頻域中的BS識別子載波的傳送一起傳送PAPR(峰值對平均功率比)子載波,其表示用于減小導頻碼元的PAPR的序列。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,還提供了用于在通信系統(tǒng)中將導頻碼元從多個基站(BS)傳送到用戶站(SS)的設備,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該設備包括發(fā)射機,用于傳送在導頻碼元的頻域中、表示用于識別基站的序列的BS識別子載波,該發(fā)射機連同在該頻域中的BS識別子載波的傳送一起傳送PAPR(峰值對平均功率比)子載波,其表示用于減小導頻碼元的PAPR的序列。
根據(jù)下面結合附圖的詳細描述,本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更為明顯,附圖中 圖1是說明在典型的OFDM通信系統(tǒng)中可由導頻模式生成的所有斜率的圖示; 圖2是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM通信系統(tǒng)中的導頻生成器的內(nèi)部結構的框圖; 圖3是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM通信系統(tǒng)的發(fā)射機的內(nèi)部結構的框圖; 圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM通信系統(tǒng)的接收機的內(nèi)部結構的框圖; 圖5是說明圖4的小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測器的內(nèi)部結構的框圖; 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機的操作過程的流程圖; 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例、自OFDM通信系統(tǒng)中的接收機的操作過程的流程圖; 圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施例、當在OFDM通信系統(tǒng)中執(zhí)行IFFT時的子載波和導頻碼元之間的映射關系的示意圖; 圖9說明了根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)的時域中的導頻碼元的幀結構; 圖10說明了根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)的頻域中的導頻碼元的結構;以及 圖11說明了在圖2的導頻生成器中的交織器的內(nèi)部結構。
具體實施例方式 下文中,將通過參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在以下描述中,當公知的功能和配置會使本發(fā)明的主題反而不清楚時,省略在這里并入的這些公知的功能和配置的詳細描述。
本發(fā)明提供了用于在OFDM通信系統(tǒng)中傳送/接收用于識別基站和扇區(qū)的導頻信號的設備和方法。更具體而言,本發(fā)明提供了用于傳送/接收導頻信號的設備和方法,其可在執(zhí)行基站和扇區(qū)的識別的同時最小化導頻信號之間的干擾。
圖2是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM通信系統(tǒng)中的導頻生成器的內(nèi)部結構的框圖。
參照圖2,導頻生成器包括沃爾什哈達瑪矩陣生成器201、選擇器203、沃爾什碼重復器205、交織器207-1、...、和207-U、加法器209-1、...、和209-U、以及子載波分配器211。
首先,將為用于識別小區(qū)(即,BS)的小區(qū)標識符(“ID”)輸入到選擇器203中,而且沃爾什哈達瑪矩陣生成器201生成沃爾什哈達瑪矩陣,該矩陣的每行都包括沃爾什碼。一旦接收到小區(qū)ID,選擇器203便在由沃爾什哈達瑪矩陣生成器201生成的沃爾什哈達瑪矩陣中選擇與小區(qū)ID相對應的行,并將所選行輸出到交織器207-1、...、和207-U??梢淮位蚨啻问褂门c小區(qū)ID相對應、且從選擇器203輸出的沃爾什哈達瑪矩陣的選出行。與小區(qū)ID相對應的沃爾什哈達瑪矩陣中的選出行的重復基于導頻碼元的長度,并且,與小區(qū)ID相對應的沃爾什哈達瑪矩陣中的選出行重復的次數(shù)對應于導頻碼元的長度。在圖2中,假定與小區(qū)ID相對應的沃爾什哈達瑪矩陣的行重復U次。
將與小區(qū)ID相對應、且從選擇器203輸出的沃爾什哈達瑪矩陣中的行輸入到U個數(shù)目的交織器207-1、...、和207-U中。交織器207-1、...、和207-U從選擇器203接收該信號,根據(jù)預先設置的交織方案而對信號進行交織,并將交織信號分別輸出到加法器209-1、...、和209-U。這里,交織器207-1、...、和207-U根據(jù)預定交織方案來對來自選擇器203的信號進行交織的原因在于,沃爾什哈達瑪矩陣的每行都包括頻繁重復的特定模式的數(shù)字序列,其產(chǎn)生了高的PAPR。換句話說,通過對沃爾什哈達瑪矩陣中的行的元素進行交織,減小了OFDM系統(tǒng)的導頻信號的PAPR。
將為用于識別扇區(qū)的ID的扇區(qū)ID輸入到沃爾什碼重復器205中。一旦接收到扇區(qū)ID,沃爾什碼重復器205便將與該扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼重復預定次數(shù),并隨后將包括重復的沃爾什碼的信號輸出到加法器209-1、...、和209-U。在本實施例中,假定OFDM通信系統(tǒng)的導頻信號具有Np的長度,沃爾什哈達瑪矩陣具有第NH級,且沃爾什碼具有NW的長度。基于此假定,沃爾什碼重復器205將與扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼重復NH/NW次,并將包括重復的沃爾什碼的信號輸出到加法器209-1、...、和209-U。從沃爾什碼重復器205輸出的信號的長度等于從交織器207-1、...、和207-U輸出的信號的長度NH。加法器209-1、...、和209-U對從交織器207-1、...、和207-U輸出的信號和從沃爾什碼重復器205輸出的信號執(zhí)行異或(XOR)操作,并將所得到的信號輸出到子載波分配器211。
PAPR減小序列是用于減小OFDM通信系統(tǒng)中的導頻碼元的PAPR的序列,并具有NR的長度。假定PAPR減小序列已事先確定,并對應于小區(qū)ID和扇區(qū)ID。將具有長度NR的PAPR減小序列輸入到子載波分配器211中。子載波分配器211將子載波分配給從加法器209-1、...、和209-U輸出的信號以及PAPR序列,以便可由這些子載波承載來自加法器的信號以及PAPR序列,并且隨后輸出導頻碼元。這里,從子載波分配器211輸出的導頻碼元具有Np(NP=U·NH+NR)的長度。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機的內(nèi)部結構的框圖。
參照圖3,發(fā)射機(其可以是BS)包括第一調(diào)制器301、導頻生成器303、第二調(diào)制器305、選擇器307、串并轉(zhuǎn)換器309、逆快速傅立葉變換(IFFT)單元311、并串轉(zhuǎn)換器313、保護間隔插入器315、數(shù)模轉(zhuǎn)換器317、以及射頻(“RF”)處理器319。
當存在有要傳送的數(shù)據(jù)(即,信息數(shù)據(jù)位)時,將信息數(shù)據(jù)位輸入到第一調(diào)制器301。第一調(diào)制器301通過根據(jù)預定調(diào)制方案調(diào)制輸入的信息數(shù)據(jù)位來生成已調(diào)制的碼元,并將已調(diào)制的碼元輸出到選擇器307。這里,諸如QPSK(正交相移鍵控)方案、或16QAM(正交幅度調(diào)制)方案之類的各種方案可用于該調(diào)制方案。
當需要傳送導頻碼元時,把將向其傳送該導頻碼元的小區(qū)扇區(qū)的小區(qū)ID和扇區(qū)ID,以及預先設置的、與小區(qū)ID和扇區(qū)ID相對應的PAPR減小序列輸入到導頻生成器303中。導頻生成器303通過使用所輸入的小區(qū)ID、扇區(qū)ID、以及PAPR減小序列生成導頻碼元,并將所生成的導頻碼元傳送到第二調(diào)制器305。這里,導頻生成器303具有如圖2所示的內(nèi)部結構。一旦接收到從導頻生成器303輸出的信號,第二調(diào)制器305便通過根據(jù)預定調(diào)制方案調(diào)制該信號來生成已調(diào)制的碼元,并將該已調(diào)制的碼元輸出到選擇器307。這里,可使用BPSK(二進制相移鍵控)方案等作為調(diào)制方案。
在發(fā)射機必須傳送當前數(shù)據(jù)碼元的數(shù)據(jù)碼元傳送間隔中,選擇器307允許來自第一調(diào)制器301的信號輸出到串并轉(zhuǎn)換器309。反之,在發(fā)射機必須傳送當前導頻碼元的導頻碼元傳送間隔中,選擇器307允許來自第二調(diào)制器305的信號輸出到串并轉(zhuǎn)換器309。串并轉(zhuǎn)換器309將從選擇器307輸出的串行調(diào)制碼元轉(zhuǎn)換為并行碼元,并將該并行碼元輸出到IFFT單元311。IFFT單元311對從串并轉(zhuǎn)換器309輸出的信號執(zhí)行N點IFFT,并隨后將該已IFFT處理的信號輸出到并串轉(zhuǎn)換器313。
并串轉(zhuǎn)換器313將從IFFT單元311輸出的信號轉(zhuǎn)換為串行信號,并將串行信號輸出到保護間隔插入器315。保護間隔插入器315將保護間隔插入到從并串行轉(zhuǎn)換器313輸出的信號中,并然后將所得到的信號輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器317。插入保護間隔是為了消除在先前OFDM碼元時間期間傳送的OFDM碼元和在當前OFDM碼元時間期間傳送的OFDM碼元之間的干擾。在插入保護間隔時,可使用循環(huán)前綴方法或循環(huán)后綴方法。在循環(huán)前綴方法中,復制時域中的OFDM碼元中的預定數(shù)目個最后樣本,并將其插入到有效OFDM碼元中。在循環(huán)后綴方法中,復制時域中的OFDM碼元中的預定數(shù)目個最先樣本,并將其插入到有效OFDM碼元中。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器317將從保護間隔插入器315輸出的信號轉(zhuǎn)換為模擬信號,并將該模擬信號輸出到RF處理器319。這里,RF處理器319包括濾波器和前端單元等。RF處理器319處理從數(shù)模轉(zhuǎn)換器317輸出的信號,并通過天線而無線傳送該信號。
圖4是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM通信系統(tǒng)中的接收機的內(nèi)部結構的框圖。
參照圖4,接收機(其可以是移動用戶站(MSS))包括RF處理器401、模數(shù)轉(zhuǎn)換器403、保護間隔移除器405、串并轉(zhuǎn)換器407、快速傅立葉變換(FFT)單元409、并串轉(zhuǎn)換器411、選擇器413、第一解調(diào)器415、第二解調(diào)器417、以及小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測器419。
從OFDM通信系統(tǒng)的發(fā)射機傳送的信號,連同在該信號通過多路徑信道時添加到該信號的噪聲一起由接收天線所接收。將通過接收天線接收的信號輸入到RF處理器401中。RF處理器401將通過接收信號接收到的信號下變頻為具有中頻帶的信號,并將下變頻后的信號輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器403。模數(shù)轉(zhuǎn)換器403將來自RF處理器401的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并將該數(shù)字信號輸出到保護間隔移除器405。
一旦接收到來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器403的數(shù)字信號,保護間隔移除器405便從該數(shù)字信號中移除保護間隔,并將該信號輸出到串并轉(zhuǎn)換器407。串并轉(zhuǎn)換器407將串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號,并將并行信號發(fā)送到FFT單元409。FFT單元409對從串并轉(zhuǎn)換器407輸出的并行信號執(zhí)行N點FFT,并將FFT處理后的信號輸出到并串轉(zhuǎn)換器411。
并串轉(zhuǎn)換器411將來自FFT單元409的并行信號轉(zhuǎn)換為串行信號,并將串行信號發(fā)送到選擇器413。在接收器必須接收當前數(shù)據(jù)碼元的數(shù)據(jù)碼元接收間隔中,選擇器413允許將來自并串轉(zhuǎn)換器411的信號發(fā)送到第一解調(diào)器415。反之,在接收器必須接收當前導頻碼元的導頻碼元接收間隔中,選擇器413允許將來自并串轉(zhuǎn)換器411的信號發(fā)送到第二解調(diào)器417。第一解調(diào)器415根據(jù)與在發(fā)射機中采用的調(diào)制方案相對應的解調(diào)方案、對從選擇器413輸出的信號解調(diào),并輸出通過解調(diào)恢復的數(shù)據(jù)(即,信息數(shù)據(jù)位)。
同時,第二解調(diào)器417根據(jù)與在發(fā)射機中采用的調(diào)制方案相對應的解調(diào)方案、對從選擇器413輸出的信號解調(diào),并將通過解調(diào)恢復的導頻信號輸出到小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測器419。小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測器419從第二解調(diào)器417接收導頻信號,并檢測與該導頻信號相對應的小區(qū)ID和扇區(qū)ID。這里,導頻信號是對應于小區(qū)ID和扇區(qū)ID、且預先由發(fā)射機和接收機之間的協(xié)議定義的生成信號。
圖5是說明圖4中的小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測器419的內(nèi)部結構的框圖。
參照圖5,小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測器419包括導頻提取器501、沃爾什碼重復器503、U個數(shù)目的加法器505-1、...、和505-U、U個數(shù)目的去交織器507-1、...、和507-U、U個數(shù)目的逆快速哈達瑪變換(IFHT)單元509-1、...、和509-U、以及比較選擇器511。
將從圖4的解調(diào)器417輸出的信號輸入到導頻提取器501中。導頻提取器501通過從解調(diào)器417輸出的信號中消除PAPR序列,來提取U·NH個數(shù)目的碼元,將所提取的碼元劃分為各自具有NH的長度的U個數(shù)目碼元,并將劃分后的碼元輸出到U個數(shù)目的加法器505-1、...、和505-U。此外,沃爾什碼重復器503重復輸出與可由接收器識別的所有扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼,從與所有扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼之中順序地選擇一個沃爾什碼,并將選出的沃爾什碼重復地輸出到U個數(shù)目的加法器505-1、...、和505-U。
U個數(shù)目的加法器505-1、...、和505-U對從導頻提取器501輸出的信號和從沃爾什碼重復器503輸出的信號執(zhí)行異或(XOR)操作,并分別將異或操作后的信號發(fā)送到U個數(shù)目的去交織器507-1、...、和507-U。U個數(shù)目的去交織器507-1、...、和507-U根據(jù)與由發(fā)射機的導頻生成器中的交織器(即,圖2的U個交織器207-1、...、和207-U)所采用的方案相同的交織方案、對從U個加法器505-1、...、和505-U輸出的信號進行去交織,并將去交織后的信號分別輸出到U個IFHT單元509-1、...、和509-U。U個IFHT單元509-1、...、和509-U從U個去交織器507-1、...、和507-U接收信號,對與可由接收器識別的所有小區(qū)ID相對應的沃爾什哈達瑪矩陣的每行、以及與所有扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼執(zhí)行相關(即,執(zhí)行IFHT),并將相關后的信號輸出到比較選擇器511。
比較選擇器511從U個IFHT單元509-1、...、和509-U接收信號,從用于與所有小區(qū)ID相對應的沃爾什哈達瑪矩陣中的每行以及與所有扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼的相關值當中選擇最大相關值,并輸出與所選最大相關值相對應的小區(qū)ID和扇區(qū)ID。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機的操作過程的流程圖。
在下面參照圖6的描述中,將僅討論由發(fā)射機進行的導頻信號的傳送,并且將不會詳細涉及數(shù)據(jù)信號的傳送,這是因為后者與本發(fā)明無直接關系。
在步驟611,發(fā)射機通過使用發(fā)射機的小區(qū)ID、扇區(qū)ID、以及PAPR減小序列來生成導頻碼元。在步驟613,發(fā)射機通過根據(jù)諸如BPSK(二進制相移鍵控)方案之類的預設調(diào)制方案對導頻碼元進行調(diào)制來生成已調(diào)制的碼元。在步驟615,在導頻碼元間隔中傳送已調(diào)制的導頻碼元,并結束該過程。盡管未在圖6中示出,但可考慮在傳送導頻碼元時的頻率偏移。也就是說,可為每個小區(qū)和每個扇區(qū)不同地設置導頻碼元開始的位置。此外,在使用多發(fā)射天線的系統(tǒng)中,可通過被設置為具有不同頻率偏移的發(fā)射天線來傳送該導頻碼元。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)中的接收器的操作過程的流程圖。
在下面參照圖7的描述中,將僅討論由接收器進行的導頻信號的接收,并且將不會詳細涉及數(shù)據(jù)信號的接收,這是因為后者與本發(fā)明無直接關系。
在步驟711,接收器在導頻碼元間隔接收導頻碼元。盡管未在圖7中示出,但當如上結合圖6所述的那樣、發(fā)射機已在考慮了頻率偏移的同時傳送了導頻碼元時,接收器在接收導頻碼元之前,確定與頻率偏移相對應的信號接收位置。在步驟713,接收器根據(jù)與發(fā)射機所采用的調(diào)制方案相對應的解調(diào)方案對導頻信號進行解調(diào)。在步驟715,接收器為與可由接收器識別的所有小區(qū)ID相對應的沃爾什哈達瑪矩陣中的每行、以及與所有扇區(qū)ID相對應的沃爾什碼,對解調(diào)后的導頻碼元執(zhí)行相關(即,執(zhí)行IFHT),檢測出具有最大相關值的小區(qū)ID和扇區(qū)ID作為發(fā)射機的小區(qū)ID和扇區(qū)ID,并結束該過程。
圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施例、當OFDM通信系統(tǒng)中執(zhí)行IFFT時,在子載波和導頻碼元之間的映射關系的示意圖。
圖8基于這樣的假定,即OFDM通信系統(tǒng)中的子載波的數(shù)目是2048、且在2048個子載波之中實際使用子載波的確切數(shù)目是1552,換句話說,在該系統(tǒng)中,在2048個子載波之中,實際使用了包括從第-776號子載波至第-1號子載波、以及從第1號子載波至第776號子載波的1552個子載波。在圖8中,IFFT單元的每個輸入端口的號碼(即,k)表示每個子載波的索引。
第0號子載波表示在時域中用于導頻碼元的參考點,也就是說,在執(zhí)行IFFT之后的時域中的DC分量。因此,將空(NULL)數(shù)據(jù)插入到第0號子載波中。此外,還將空數(shù)據(jù)插入到除了1552個實際使用的子載波之外的所有其它子載波中,即,插入到從第-777號子載波至第-1024號子載波、以及從第777號子載波至第1023號子載波的子載波中。這里,將空數(shù)據(jù)插入到從第-777號子載波至第-1024號子載波、以及從第777號子載波至第1023號子載波的子載波中的原因在于,從第-777號子載波至第-1024號子載波、以及從第777號子載波至第1023號子載波的子載波對應于用于防止與使用相鄰頻帶的其它系統(tǒng)發(fā)生干擾的保護帶。
當將頻域中的導頻碼元輸入到IFFT單元時,IFFT單元通過將所輸入的頻域中的導頻碼元映射到對應的子載波來執(zhí)行IFFT,由此輸出時域中的導頻碼元。
圖9說明了根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)的時域中的導頻碼元的幀結構。參照圖9,導頻碼元包括重復二次的碼元,每個碼元具有相同的長度pc(即,相同的長度NFFT/2);以及保護間隔信號,其被添加到該重復二次的碼元的前端??紤]到OFDM通信系統(tǒng)的特性,根據(jù)上述的循環(huán)前綴(CP)方案插入保護間隔信號。這里,NFFT表示在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)。
圖10說明了根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)的頻域中的導頻碼元的結構。
參照圖10,除了保護帶(即,保護間隔)1001和1007之外,子載波間隔還包括相關間隔1003和PAPR間隔1005。相關間隔1003包括具有大相關值的序列,并且PAPR間隔1005包括與相關間隔1003中的序列相對應的PAPR減小序列。僅對于相關間隔1003執(zhí)行如上面參照圖5所述的相關值的計算。在圖10中,H128表示128階沃爾什哈達瑪矩陣,而∏i(·)表示具有128的長度的交織方案,通過該交織方案對128階沃爾什哈達瑪矩陣中的列進行交織。此外,W(·)表示沃爾什碼屏蔽。由下面由方程1表示的頻域序列來生成導頻碼元。
IDcell∈{0,1,…,96},s∈{0,1,…,7},k∈{-NFFT/2,-NFFT/2+1,…,NFFT2-1}......(1) 在方程(1)中,IDcell表示小區(qū)ID(即,BS的ID),s表示扇區(qū)ID,k表示子載波索引,Nused表示未插入空數(shù)據(jù)的子載波的數(shù)目,而m表示序列qIDcell,S的運行索引(running index)。在本實施例中,假定所有BS和扇區(qū)的導頻碼元使用相同的頻率偏移。根據(jù)如方程1所示的頻域序列PIDcell,S[k],僅將如方程1所示形式的值分配給具有奇數(shù)索引的子載波,并且,將值0無條件地分配給具有偶數(shù)索引的所有子載波。因此,當已執(zhí)行了IFFT操作時,在時域中重復相同的序列二次。
此外,在方程1中,_是加權值,以便使導頻碼元能夠具有與在除了導頻碼元間隔之外的間隔(即,數(shù)據(jù)碼元間隔)中傳送的數(shù)據(jù)碼元的發(fā)射功率級別相同的發(fā)射功率級別。通過下面的等式2來定義qIDcell,S[m]。
在方程2中,H128(i,j)表示128階沃爾什哈達瑪矩陣的第(i,j)個元素,其中,i和j中的每個具有在0、1、2、.......、和127當中的值。由于128階沃爾什哈達瑪矩陣的第一行的所有元素均為1,所以,從第二行起使用該矩陣。此外,在方程2中,
表示第
種交織方案,其中,
表示不大于
的最大整數(shù)。這里,第
種交織方案意指由圖2的導頻生成器中的U個交織器當中的第
個交織器所采用的交織方案。
上面參照圖10的描述描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例、在OFDM通信系統(tǒng)的頻域中的導頻碼元的結構。將參照圖11描述圖2的導頻生成器中的U個交織器的內(nèi)部結構。
圖11說明了圖2的導頻生成器中的交織器的內(nèi)部結構。
參照圖11,交織器通過將已由生成多項式(X7+X+1)生成的、偽噪聲(PN)序列生成器中的7個記憶(memory)1101、1103、1105、1107、1109、1111、以及1113的值轉(zhuǎn)換為十進制數(shù),來生成如參照圖10所述的第
個交織器的交織方案
PN序列生成器具有如圖11所示的用于每個交織器的初始值,并且僅在7個記憶1101、1103、1105、1107、1109、1111、和1113中每個中寫入從1至127的整數(shù)一次。為了生成與具有128長度的交織器相對應的交織方案,將
設置為
在下面的表1中示出了交織方案。
表1
根據(jù)如表1所示的交織方案
,通過以如表1所示的次序排列128階沃爾什哈達瑪矩陣的選出行中的128個元素來實現(xiàn)交織。這里,交織方案
是將以如表1所示的次序?qū)哂?28長度的頻域序列PIDcell,S[k]中的128個元素進行置換(permute)的方案。表1中的數(shù)表示頻域序列PIDcell,S[k]中的128個元素與之一一映射的子載波的索引。
將的值確定為最小化導頻碼元的PAPR的PAPR減小序列。表2包含與小區(qū)ID和扇區(qū)ID相對應的PAPR減小序列、以及與小區(qū)ID和扇區(qū)ID相對應的導頻碼元的PAPR。
表2 還可在使用多入多出(MIMO)方案且不需要扇區(qū)區(qū)別的OFDM通信系統(tǒng)中采用如上所述的傳送/接收導頻信號的方法。在這樣的OFDM通信系統(tǒng)中,由于不需要區(qū)別或識別扇區(qū),所以,預定的沃爾什碼(例如,全部具有值1的全1沃爾什碼),而不是在如上所述的導頻傳送/接收方法中采用的與不同扇區(qū)標識符相對應的不同沃爾什碼,可用于所有扇區(qū)。
此外,當OFDM通信系統(tǒng)的發(fā)射機(例如,BS)使用Nt數(shù)目的發(fā)射天線時,可用下面的方程3來表示通過Nt個發(fā)射天線中的每個傳送的導頻碼元。
在方程3中,n表示發(fā)射天線ID,而k表示子載波索引。此外,方程3中的qIDcell[m]可由下面的方程4來表示。
在方程4中,根據(jù)發(fā)射天線的數(shù)目Nt、以及在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù),來定義序列R(r)和T(k)中的每個,以便也根據(jù)發(fā)射天線的數(shù)目Nt、以及在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù),來定義qIDcell[m]。
將描述上面提到的、根據(jù)發(fā)射天線的數(shù)目Nt、以及在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)NFFT的R(r)、T(k)和qIDcell[m]。
當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)是2048(即,Nt=2,NFFT=2048)時,可通過下面的方程5來表示R(r),并且可通過如表3和表4a至4f所示的十六進制數(shù)來表示T(k)和qIDcell[m]。
表3 表4a 表4b 表4c 表4d 表4e 表4f 當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)是1024(即,Nt=2,NFFT=1024)時,可由下面的方程6來表示R(r),并且可由如表5和表6a至6d所示的十六進制數(shù)來表示T(k)和qIDcell[m]。
表5 表6a 表6b 表6c 表6d 當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)是512(即,Nt=2,NFFT=512)時,可由下面的方程7來表示R(r),并且,可由如表7、以及表8a和8b所示的十六進制數(shù)來表示T(k)和qIDcell[m]。
表7 表8a 表8b 當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)是2048(即,Nt=3,NFFT=2048)時,可由下面的方程8來表示R(r),并且,可由如表9和表10a至10d所示的十六進制數(shù)來表示T(k)和qIDcell[m]。
表9 表10a 表10b 表10c 表10d 當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)是1024(即,Nt=3,NFFT=1024)時,可由下面的方程9來表示R(r),并且,可由如表11、以及表12a和12b所示的十六進制數(shù)來表示T(k)和qIDcell[m]。
表11 表12a 表12b 當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在OFDM通信系統(tǒng)中使用的IFFT/FFT操作的點數(shù)是512(即,Nt=3,NFFT=512)時,可由下面的方程10來表示R(r),并且,可由如表13、以及表14a和14b所示的十六進制數(shù)來表示T(k)和qIDcell[m]。
表13 表14a 表14b 如根據(jù)上述中所理解的那樣,本發(fā)明提供了用于傳送/接收導頻信號的解決方案,其可通過在OFDM通信系統(tǒng)中使用沃爾什哈達瑪矩陣和沃爾什碼來識別小區(qū)ID和扇區(qū)ID,由此增加了OFDM通信系統(tǒng)中的可識別的小區(qū)ID和扇區(qū)ID的數(shù)目。此外,本發(fā)明提供了這樣的解決方案,其能夠通過使用PAPR減小序列以及沃爾什哈達瑪矩陣和沃爾什碼來傳送/接收導頻信號,由此減小了導頻信號的PAPR。此外,本發(fā)明提供了用于傳送/接收導頻信號的解決方案,其可通過在不需要扇區(qū)識別的OFDM通信系統(tǒng)中使用沃爾什哈達瑪矩陣和沃爾什碼來識別發(fā)射天線和小區(qū)ID,由此增加了OFDM通信系統(tǒng)中的可識別的小區(qū)ID和可識別的發(fā)射天線ID的數(shù)目。
盡管已通過參照本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例而示出并描述了本發(fā)明,但本領域的技術人員應當理解,可在其中作出各種形式和細節(jié)上的改變,而不會背離如由所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1、一種用于在通信系統(tǒng)中將導頻碼元從多個基站(BS)傳送到用戶站(SS)的方法,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該方法包括以下步驟
傳送在導頻碼元的頻域中的BS識別子載波,其表示用于識別基站的序列;以及
連同在該頻域中的BS識別子載波的傳送一起傳送PAPR(峰值對平均功率比)子載波,其表示用于減小導頻碼元的PAPR的序列。
2、如權利要求1所述的方法,其中,通過使用沃爾什哈達瑪矩陣生成用于識別基站的序列,該沃爾什哈達瑪矩陣中的每行包括沃爾什碼,該沃爾什哈達瑪矩陣中的特定行對應于特定基站的標識符、并根據(jù)預定交織方案而被交織,當傳送BS識別子載波時,將交織的信號映射到預定子載波以形成BS識別子載波。
3、如權利要求2所述的方法,其中,由以下方程定義用于識別基站的序列
其中,H128表示128階沃爾什哈達瑪矩陣,而Пi(*)表示128階沃爾什哈達瑪矩陣H128的列的交織。
4、如權利要求2所述的方法,其中,交織的信號具有如下所示的值其中,l具有從0至127的值。
5、如權利要求2所述的方法,其中,在不需要扇區(qū)識別的通信系統(tǒng)中,沃爾什碼為全部都具有值1的全1沃爾什碼。
6、如權利要求1所述的方法,其中,已經(jīng)預先確定了用于減小導頻碼元的PAPR的序列,而且該序列對應于特定基站的標識符。
7、如權利要求1所述的方法,其中,由以下方程定義包括BS識別子載波和PAPR子載波的導頻碼元
其中,PIDcell,n[k]表示導頻碼元,IDcell表示基站標識符,n表示發(fā)射天線標識符,m表示序列qIDcell,S的運行索引,k表示子載波索引,并且,Nused表示未插入空數(shù)據(jù)的子載波的數(shù)目。
8、如權利要求7所述的方法,其中,所述qIDcell[m]具有由以下方程定義的值
9、如權利要求8所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的逆快速傅立葉變換(IFFT)操作點數(shù)NFFT是2048時,所述
具有由以下方程而定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值
以及。
10、如權利要求8所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是1024時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,,,
以及。
11、如權利要求8所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是512時,所述
具有由以下方程而定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[H]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
12、如權利要求8所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是2048時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,,,
以及。
13、如權利要求8所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是1024時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
14、如權利要求8所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是512時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
15、一種用于在通信系統(tǒng)中將導頻碼元從多個基站(BS)傳送到用戶站(SS)的設備,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該設備包括
發(fā)射機,用于傳送在導頻碼元的頻域中、表示用于識別基站的序列的BS識別子載波,并連同在該頻域中的BS識別子載波的傳送一起傳送PAPR(峰值對平均功率比)子載波,其表示用于減小導頻碼元的PAPR的序列。
16、如權利要求15所述的設備,還包括
選擇器,通過使用預定的沃爾什哈達瑪矩陣生成所述用于識別基站的序列,該沃爾什哈達瑪矩陣的每行包括沃爾什碼,該選擇器選擇與特定基站的標識符相對應的沃爾什哈達瑪矩陣中的特定行,并將所選行重復預定次數(shù);
重復器,用于將預先設置的沃爾什碼中的、與扇區(qū)標識符相對應的沃爾什碼重復預定次數(shù);
多個交織器,用于根據(jù)預定交織方案,對沃爾什哈達瑪矩陣中的每行進行交織;
多個加法器,用于對沃爾什哈達瑪矩陣的每個已交織的行和重復的沃爾什碼執(zhí)行異或(XOR)。
17、如權利要求15所述的設備,其中,發(fā)射機還包括
逆快速傅立葉變換(IFFT)單元,用于將空數(shù)據(jù)插入到N個子載波之中、與DC分量和載波間干擾消除分量相對應的子載波中,將導頻碼元中的元素插入到N個子載波中、除其中插入了空數(shù)據(jù)的子載波之外的M個子載波中,并對包括導頻碼元元素和M個子載波的信號執(zhí)行IFFT;以及
射頻(RF)處理器,用于RF處理并傳送IFFT處理后的信號。
18、如權利要求15所述的設備,其中,已預先確定了用于減小導頻碼元的PAPR的序列,并且該序列對應于特定基站的標識符。
19、如權利要求15所述的設備,其中,當通信系統(tǒng)僅包括用于識別小區(qū)的一個扇區(qū)時,沃爾什碼為全部都具有值1的全1沃爾什碼。
20、如權利要求19所述的設備,其中,由以下方程定義包括BS識別子載波和PAPR子載波的導頻碼元
其中,PIDcell,n[k]表示導頻碼元,IDcell表示基站標識符,n表示發(fā)射天線標識符,m表示序列qIDcell,S的運行索引,k表示子載波索引,Nused表示未插入空數(shù)據(jù)的子載波的數(shù)目,而且所述qIDcell[m]表示該序列。
21、如權利要求19所述的設備,其中,該序列具有由以下方程定義的值
22、如權利要求21所述的設備,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的逆快速傅立葉變換(IFFT)操作點數(shù)NFFT是2048時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值
以及。
23、如權利要求21所述的設備,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是1024時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,,,
以及。
24、如權利要求21所述的設備,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是512時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
25、如權利要求21所述的設備,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是2048時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,,,
以及。
26、如權利要求21所述的設備,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是1024時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
27、如權利要求21所述的設備,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是512時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
28、一種用于在通信系統(tǒng)中傳送參考信號的方法,該通信系統(tǒng)包括多個小區(qū),并具有被劃分為N個子載波帶的頻帶,每個小區(qū)具有至少一個扇區(qū)和至少一個發(fā)射天線,該參考信號識別這些小區(qū)和扇區(qū),該方法包括以下步驟
選擇與小區(qū)標識符相對應的沃爾什哈達瑪矩陣中的行,并將所選行重復預定次數(shù);
將預先設置的沃爾什碼中、與扇區(qū)標識符相對應的沃爾什碼重復預定次數(shù);
從預先設置的序列中選擇與小區(qū)標識符和扇區(qū)標識符相對應的序列;
根據(jù)預定交織方案,對沃爾什哈達瑪矩陣的每行進行交織;
通過連接該序列與通過對沃爾什哈達瑪矩陣中的每個交織行和沃爾什碼執(zhí)行異或(XOR)而得到的信號,生成該參考信號;以及
在預定的參考信號傳送間隔傳送該參考信號。
29、如權利要求28所述的方法,其中,所述傳送參考信號的步驟包括
將空數(shù)據(jù)插入到N個子載波當中、與DC分量和載波間干擾消除分量相對應的子載波中;
將參考信號中的元素插入到N個子載波當中、除其中插入了空數(shù)據(jù)的子載波之外的M個子載波中;
對包括參考信號元素和M個子載波的信號執(zhí)行IFFT;以及
傳送IFFT處理后的信號。
30、一種用于接收用于在通信系統(tǒng)中識別基站或扇區(qū)的信號的方法,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該方法包括以下步驟
接收從基站傳送的導頻信號,該導頻信號包括用于識別基站的BS識別子載波和用于減小導頻碼元的PAPR的PAPR子載波;
根據(jù)預定調(diào)制方案轉(zhuǎn)換該導頻信號;
解調(diào)轉(zhuǎn)換后的導頻信號;
從解調(diào)后的導頻信號中消除與PAPR子載波相對應的PAPR減小序列;
將導頻信號劃分為預定數(shù)目的分支信號,并隨后對每個分支信號進行去交織;
對去交織后的分支信號執(zhí)行逆快速哈達瑪變換(IFHT);以及
輸出基站標識符,該基站標識符是IFHT處理之后的分支信號當中、對于預定沃爾什哈達瑪矩陣中的行具有最大相關值的信號。
31、如權利要求30所述的方法,其中,所述信號用于識別扇區(qū),而且該方法還包括以下步驟
將預先設置的沃爾什碼中、與扇區(qū)標識符相對應的沃爾什碼重復預定次數(shù);
對預定數(shù)目的分支信號和重復的沃爾什碼執(zhí)行異或(XOR);以及
輸出扇區(qū)標識符,該扇區(qū)標識符是異或處理和IFHT處理之后的信號當中、對于預定沃爾什碼具有最大相關值的信號。
32、如權利要求30所述的方法,其中,所述根據(jù)預定調(diào)制方案轉(zhuǎn)換導頻信號的步驟包括以下步驟
對所接收的導頻信號進行RF(射頻)處理;
將導頻信號從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;
從數(shù)字信號中消除保護間隔;
將數(shù)字信號從串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號;
對并行信號執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT);
將FFT處理后的信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換的串行信號;
在導頻信號接收間隔中,從轉(zhuǎn)換的串行信號中選擇導頻信號,并隨后輸出該導頻信號。
33、一種用于接收用于在通信系統(tǒng)中識別基站或扇區(qū)的信號的設備,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該設備包括
導頻提取器,用于接收從基站傳送的導頻信號,該導頻信號包括用于識別基站的BS識別子載波和用于減小導頻碼元的PAPR的PAPR子載波,該導頻提取器從導頻信號中消除與PAPR子載波相對應的PAPR減小序列,將導頻信號劃分為預定數(shù)目的分支信號,并隨后輸出分支信號;
去交織器,用于分別對分支信號進行去交織;
逆快速哈達瑪變換器,用于對去交織后的分支信號執(zhí)行逆快速哈達瑪變換(IFHT);以及
選擇器,用于從IFHT處理之后的分支信號當中、選擇對于預定沃爾什哈達瑪矩陣中的行具有最大相關值的信號。
34、如權利要求33所述的設備,還包括
沃爾什碼重復器,用于將預先設置的沃爾什碼中、與扇區(qū)標識符相對應的沃爾什碼重復預定次數(shù);
加法器,用于對預定數(shù)目的分支信號和重復的沃爾什碼執(zhí)行異或(XOR)操作。
35、如權利要求34所述的設備,其中,選擇器從異或處理和IFHT處理之后的信號當中、選擇對于預定沃爾什碼具有最大相關值的信號,作為基站標識符。
36、一種用于生成用于通信系統(tǒng)中的同步獲取和信道估計的導頻碼元的方法,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的多個基站、由基站占用的多個小區(qū)、以及在小區(qū)之間移動的用戶站,該導頻碼元包括多個子載波,該方法包括以下步驟
生成BS識別序列,以將該BS識別序列映射到導頻碼元的子載波當中、用于識別基站的BS識別子載波;以及
生成PAPR序列,以將PAPR序列映射到導頻碼元的子載波當中、用于減小導頻碼元的PAPR的PAPR子載波。
37、如權利要求36所述的方法,還包括以下步驟
將BS識別序列和PAPR序列映射到對應的子載波;
對映射的子載波執(zhí)行IFFT,并傳送IFFT處理后的子載波。
38、如權利要求36所述的方法,其中,由以下方程定義用于識別基站的序列
其中,H128表示128階沃爾什哈達瑪矩陣,而Пi(*)表示128階沃爾什哈達瑪矩陣H128中的列的交織。
39、如權利要求36所述的方法,其中,交織的信號具有如下所示的值
其中,l具有從0至127的值。
40、如權利要求36所述的方法,其中,通過使用沃爾什哈達瑪矩陣生成用于識別基站的序列,該沃爾什哈達瑪矩陣中的每行包括沃爾什碼,該沃爾什哈達瑪矩陣中的特定行對應于特定基站的標識符、并根據(jù)預定交織方案而被交織,當傳送BS識別子載波時,將交織的信號映射到預定子載波,以形成BS識別子載波。
41、如權利要求40所述的方法,其中,在不需要扇區(qū)識別的通信系統(tǒng)中,沃爾什碼為全部都具有值1的全1沃爾什碼。
42、如權利要求36所述的方法,其中,由以下方程定義包括BS識別子載波和PAPR子載波的導頻碼元
其中,PIDcell,n[k]表示導頻碼元,IDcell表示基站標識符,n表示發(fā)射天線標識符,k表示子載波索引,并且,Nused表示未插入空數(shù)據(jù)的子載波的數(shù)目。
43、如權利要求42所述的方法,其中,所述qIDcell[m]具有由以下方程定義的值
44、如權利要求43所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt為2、且在通信系統(tǒng)中使用的逆快速傅立葉變換(IFFT)操作點數(shù)NFFT是2048時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值
以及。
45、如權利要求44所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是1024時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,,,
以及。
46、如權利要求43所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是2、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是512時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
47、如權利要求43所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是2048時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,,,
以及。
48、如權利要求43所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是1024時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
49、如權利要求43所述的方法,其中,當發(fā)射天線的數(shù)目Nt是3、且在通信系統(tǒng)中使用的IFFT操作點數(shù)NFFT是512時,所述
具有由以下方程定義的值
并且,所述
和所述qIDcell[m]具有由如下所示的十六進制數(shù)定義的值,
以及。
全文摘要
公開了用于在通信系統(tǒng)中將導頻碼元從基站(BS)傳送到用戶站(SS)的方法,該通信系統(tǒng)包括彼此相鄰定位的基站,該方法包括以下步驟傳送在導頻碼元的頻域中的BS識別子載波,其表示用于識別基站的序列;以及連同在頻域中的BS識別子載波的傳送一起傳送PAPR(峰值對平均功率比)子載波,其表示用于減小導頻碼元的PAPR的序列。
文檔編號H04J11/00GK1930811SQ20058000707
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月5日 優(yōu)先權日2004年3月5日
發(fā)明者樸圣恩, 崔承勛, 樸東植, 金宰烈, 尹圣烈, 趙是竣, 趙在源, 林治雨 申請人:三星電子株式會社