專利名稱：在雙向通信中利用時(shí)間反演進(jìn)行碼元處理的方法以及執(zhí)行該方法的通信單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明例如涉及使用正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制來處理在時(shí)分雙工 (TDD)無線電通信網(wǎng)絡(luò)中傳送的碼元。它更具體地涉及將時(shí)間反演(timereversal)技術(shù)引入到這樣的系統(tǒng)中， 以用于上行鏈路和下行鏈路方向中的通信。
背景技術(shù)：
大多數(shù)物理定律(并具體地為用于管理(govern)聲學(xué)的那些定律)相 對(duì)于時(shí)間是對(duì)稱的。所時(shí)間反演的波像時(shí)間上倒流的前向波一樣傳播。時(shí)間反演是用于聚合(focus)波(典型地為聲波)的技術(shù)，該技術(shù)取決 于波動(dòng)方程在時(shí)間反演上的不變性。從源點(diǎn)傳送的窄脈沖在未知的傳播介質(zhì) 中傳播。這個(gè)波的一部分通常由已知為時(shí)間反演鏡(TRM)的一組傳感器來 拾取，數(shù)字化，并在發(fā)送回傳播介質(zhì)中之前被時(shí)間反演。然后，所述波回掃 (retrace)它的先前步驟，并朝其形成窄脈沖處的源點(diǎn)會(huì)聚(converge )。在 源點(diǎn)收集的信號(hào)處于實(shí)際上等同于從源點(diǎn)傳送的原始信號(hào)的形式的形式中。 具體地，傳播介質(zhì)越復(fù)雜，所反演的波越精確地朝源點(diǎn)會(huì)聚。時(shí)間反演技術(shù)可擴(kuò)展到無線電通信網(wǎng)絡(luò)，以改善傳播-信道的均衡性、并 因此改善經(jīng)由那些傳播信道接收的碼元的處理。在這個(gè)情形中，使用時(shí)間反 演需要發(fā)射機(jī)具有關(guān)于傳播信道的知識(shí)。在現(xiàn)有技術(shù)中，沒有基于時(shí)分雙工(更簡(jiǎn)單地稱為時(shí)間雙工)的無線電 通信網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)間反演技術(shù)，來改善上行鏈路方向和下行鏈路方向二者中的 服務(wù)質(zhì)量，而無需求助于附加的網(wǎng)絡(luò)資源。發(fā)明內(nèi)容為了補(bǔ)救上面所述的缺點(diǎn)，本發(fā)明涉及一種用于處理碼元的 方法，所述 碼元用保護(hù)時(shí)隙(guard slot)分開并使用時(shí)分雙工經(jīng)由第一和第二通信實(shí)體4之間的傳播信道在幀中傳送，其特征在于，所述方法在第二實(shí)體中包括以下步驟 在接收到從第一實(shí)體傳送的第一脈沖之后，作為所接收的脈沖的函數(shù) 來估計(jì)傳播信道的脈沖響應(yīng)，對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，并作為已 時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)的函數(shù)來對(duì)碼元進(jìn)行濾波；和 在幀中的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙期間傳送已濾波的碼元和第二脈沖到第 一 實(shí)體。第二實(shí)體在幀的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙期間傳送脈沖，同時(shí)保留了幀的持續(xù)時(shí) 間，這使得第一實(shí)體能夠在傳送幀之前確定信道的傳播條件。因此，沒有預(yù) 留其它附加時(shí)間資源，以專用于作為在幀中接收的脈沖的函數(shù)來估計(jì)傳播信 道的脈沖響應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的其它特征，如果每個(gè)保護(hù)時(shí)隙被分配為傳送冗余數(shù)據(jù)，則 用要傳送的脈沖來取代與預(yù)定保護(hù)時(shí)隙有關(guān)的冗余數(shù)據(jù)，或者減少在預(yù)定保 護(hù)時(shí)隙中的冗余數(shù)據(jù)的大小以便在其中傳送脈沖。在另一實(shí)現(xiàn)中，至少減少 幀中的冗余數(shù)據(jù)的大小，使包括大小減少后的冗余數(shù)據(jù)的保護(hù)時(shí)隙更小，并 創(chuàng)建具有與保護(hù)時(shí)隙的大小中的減少量對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙。因此，在對(duì)幀結(jié)構(gòu)最小影響的情況下，使用時(shí)間反演，這是因?yàn)閹掷m(xù) 時(shí)間未改變，并且僅趨向于修改與保護(hù)時(shí)隙有關(guān)的冗余數(shù)據(jù)。此外，可在幀的最后保護(hù)時(shí)隙期間傳送脈沖，以便接收脈沖的實(shí)體確定 傳播信道的最近狀態(tài)。根據(jù)另一特征，所述第二實(shí)體包括多個(gè)天線，并且在幀期間的不同的時(shí) 間處傳送與第二實(shí)體所具有的天線一樣多的第二脈沖。因此，對(duì)時(shí)間反演技 術(shù)的根據(jù)本發(fā)明的使用適于具有多個(gè)傳送天線和多個(gè)接收天線的系統(tǒng)，其保 證了上行鏈路和下行鏈路方向中的高傳送比特率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，在幀的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙期間以模擬形式來傳送脈 沖。然后，作為第一實(shí)體所接收的脈沖的函數(shù)來估計(jì)傳播信道的脈沖響應(yīng)， 并將其用于作為已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)的函數(shù)來對(duì)包括另一幀的碼元的信 號(hào)進(jìn)行濾波。在本發(fā)明的另 一實(shí)現(xiàn)中，在幀的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙期間以比特序列的形式來 傳送脈沖。然后，作為第一實(shí)體所接收的所述比特序列的函數(shù)、基于傳播信 道的離散模型來估計(jì)傳播信道的脈沖響應(yīng)，并且所述傳播信道的脈沖響應(yīng)對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演以對(duì)要傳送的碼元進(jìn)行濾波。本發(fā)明還涉及一種用于處理碼元的通信實(shí)體，所述碼元用保護(hù)時(shí)隙分開 并使用時(shí)分雙工經(jīng)由所述通信實(shí)體與另 一通信實(shí)體之間的傳播信道在幀中傳送，其特征在于，所述通信實(shí)體包括 用于作為由所述另 一實(shí)體傳送了的已接收的第一脈沖的函數(shù)來估計(jì) 傳播信道的脈沖響應(yīng)的部件； 用于對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演的部件； 用于在幀中的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙期間傳送已濾波的碼元和第二脈沖到所 述另一實(shí)體的部件最后，本發(fā)明涉及一種適于在通信單元中執(zhí)行以處理使用時(shí)分雙工在幀 中傳送的碼元的計(jì)算機(jī)程序，所述程序包括指令，當(dāng)在所述通信實(shí)體中執(zhí)行 所述程序時(shí)，所述指令執(zhí)行本發(fā)明的方法的步驟。


在閱讀了通過非限制性示例并參考對(duì)應(yīng)的附圖給出的本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)的 如下描述之后，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚明顯，其中 圖1是經(jīng)由無線電通信網(wǎng)絡(luò)通信的兩個(gè)實(shí)體的框圖； 圖2是本發(fā)明的通信實(shí)體的框圖； 圖3示出了本發(fā)明的碼元處理方法的算法； 圖4A和圖4B示出了符合本發(fā)明的第一實(shí)現(xiàn)的變體的碼元幀；和 圖5示出了符合本發(fā)明的第二實(shí)現(xiàn)的碼元幀。
具體實(shí)施方式
參考圖1,第一通信實(shí)體EC1和第二通信實(shí)體EC2適于經(jīng)由無線電通 信網(wǎng)絡(luò)RR通信。在第一實(shí)現(xiàn)中，無線電通信網(wǎng)絡(luò)RR是例如GSM (全球移動(dòng)通信系統(tǒng)) 或UMTS (通用移動(dòng)電信系統(tǒng))類型的蜂窩數(shù)字無線電通信網(wǎng)絡(luò)、或者無線 局域網(wǎng)(WLAN)或WIMAX (全肆4鼓波接入互通)網(wǎng)絡(luò)。然后，所述兩個(gè) 通信實(shí)體之一是基站，而所述兩個(gè)通信實(shí)體中的另 一個(gè)是移動(dòng)無線電終端。在第二實(shí)現(xiàn)中，無線電通信網(wǎng)絡(luò)RR是沒有基本設(shè)施(infrastructure)的特設(shè)(ad hoc)無線局域網(wǎng)。所述兩個(gè)通信實(shí)體是直接且自發(fā)地進(jìn)行通信、 而沒有諸如接入終端或接入點(diǎn)或基站的通信集中化設(shè)備的中間物的兩個(gè)終端。在描述的剩余部分中，兩個(gè)通信實(shí)體利用傳播信道，來進(jìn)行信號(hào)的時(shí)分 雙工傳送。在這個(gè)雙向傳送模式中，第一方向(例如，從實(shí)體EC1到實(shí)體 EC2的下行鏈路方向)中的傳播信道實(shí)際上等同于在與第一方向相反的第二 方向(即，從實(shí)體EC2到實(shí)體EC1的上行鏈^各方向)中的傳播信道?；?和移動(dòng)無線電終端之間的通信在不同的時(shí)間生效，以便在相同的載波頻率上 進(jìn)行傳送和接收。例如，在第一時(shí)間處，基站(實(shí)體EC1 )在下行鏈路信道 上傳送由移動(dòng)終端(實(shí)體EC2)接收并處理的信號(hào)，而在第二時(shí)隙期間，移 動(dòng)終端在上行鏈路信道上傳送由基站接收并處理的信號(hào)。每個(gè)實(shí)體EC1、 EC2在無線電幀TR期間傳送信號(hào)，該無線電幀TR包 含專用于傳送碼元SB并用保護(hù)時(shí)隙IG分開的時(shí)隙IT。由在傳播信道上傳送的信號(hào)承載的碼元經(jīng)受多徑回波(echo)。第二實(shí) 體EC2以不同地衰減并延遲的多個(gè)碼元的形式來接收由第一實(shí)體EC1傳送 的碼元SB。結(jié)果，在給定時(shí)隙IT期間傳送的碼元可至少部分地重疊在與在之間發(fā)生干擾。為了防止這個(gè)干擾，持續(xù)時(shí)間i的保護(hù)時(shí)隙IG被添加在傳 送碼元所占用的持續(xù)時(shí)間ts的時(shí)隙IT之間。保護(hù)時(shí)隙IG可以是其中不傳送數(shù)據(jù)的空載時(shí)間(deadtime )。更一般地， 保護(hù)時(shí)隙IG專用于傳送已知為冗余數(shù)據(jù)DR的、與界定(terminate)碼元的 相同長度部分等同的部分碼元。因此，每個(gè)碼元自己的周期性擴(kuò)展先于每個(gè) 碼元出現(xiàn)。然后，所傳送的碼元的總預(yù)期持續(xù)時(shí)間tt是tt-ts + d。為了有效 地消除碼元之間的干擾，保護(hù)時(shí)隙并因此冗余數(shù)據(jù)的大小必須覆蓋與所述碼 元的回波有關(guān)的所有延遲，以便在處理所接收的碼元期間補(bǔ)償傳播信道的色 散。對(duì)于正交頻分復(fù)用(OFDM)通信，在保護(hù)時(shí)隙IG期間傳送的碼元部 分典型地;陂稱為"循環(huán)前綴"。此外，通信實(shí)體EC1、 EC2中的每個(gè)包括與兩個(gè)單輸入-單輸出(SISO) 通信實(shí)體EC1、 EC2之間的傳播信道對(duì)應(yīng)的天線。在另一實(shí)現(xiàn)中，通信實(shí)體 EC1、 EC2中的每個(gè)包括與兩個(gè)多輸入-多輸出(MIMO)通信實(shí)體ECl、 EC2之間的傳播信道對(duì)應(yīng)的多個(gè)天線。圖2僅示出了與本發(fā)明有關(guān)的、包括在兩個(gè)通信實(shí)體之一中的裝置。兩 個(gè)通信實(shí)體包括類似的裝置，這是因?yàn)閮蓚€(gè)實(shí)體之間的通信原理在下行鏈路方向和上行鏈路方向中相同。這些裝置包括調(diào)制器MOD、脈沖發(fā)生器GI、 脈沖分析器AI、和解調(diào)器DEM。每個(gè)實(shí)體還包括至少一個(gè)傳送/接收天線 ANT，其可由多個(gè)天線組成。調(diào)制器MOD將比特序列轉(zhuǎn)換為在包含其每一個(gè)專用于傳送碼元SB的 時(shí)隙IT的無線電幀TR期間、以碼元塊的形式傳送的復(fù)碼元(complex symbol)。如上所述，每個(gè)幀中的兩個(gè)連續(xù)時(shí)隙用保護(hù)時(shí)隙IG分開，在所述 保護(hù)時(shí)隙IG期間，或者沒有傳送信號(hào)或者傳送冗余數(shù)據(jù)DR。對(duì)于正交頻分復(fù)用(OFDM)通信，在一幀期間傳送的碼元塊包含4皮此 用例如包括循環(huán)前綴的冗余數(shù)據(jù)分開的68個(gè)OFDM碼元。利用時(shí)間反演技術(shù)，脈沖從源點(diǎn)傳送，在未知的傳播介質(zhì)中傳播，并在 接收點(diǎn)處接收和處理。所接收的波然后被數(shù)字化，并在被傳送回到傳播介質(zhì) 中之前進(jìn)行時(shí)間反演，以便朝其形成脈沖處的源點(diǎn)會(huì)聚。才艮據(jù)本發(fā)明，脈沖IMP可以以才莫擬或數(shù)字形式進(jìn)行處理。在使用模擬脈沖處理的通信實(shí)體的實(shí)現(xiàn)中，脈沖發(fā)生器GI生成脈沖 IMP,所述脈沖IMP在要傳送的碼元的無線電幀TR的一個(gè)或幾個(gè)保護(hù)時(shí)隙 IG期間傳送。脈沖發(fā)生器GI與調(diào)制器MOD協(xié)作，以僅僅在不專用于傳送 冗余數(shù)據(jù)的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙期間傳送脈沖IMP,從而通過另一通信實(shí)體的接收 天線在沒有干擾的情況下經(jīng)由傳播信道來僅接收傳送天線為每個(gè)無線電幀 TR傳送的脈沖。實(shí)體的傳送和接收天線可以組合在與循環(huán)器連接的單個(gè)天 線ANT中。所傳送的無線電幀TR的脈沖由另一通信實(shí)體的接收天線ANT接收， 并然后直接由脈沖分析器AI處理，所述脈沖分析器AI存儲(chǔ)傳播信道的脈沖 響應(yīng)RI。所述脈沖分析器AI對(duì)脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，并將它轉(zhuǎn)送到調(diào)制 器MOD,該調(diào)制器MOD作為已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)的函數(shù)來依次對(duì)要傳 送的碼元進(jìn)4于濾波。在使用數(shù)字脈沖處理的通信實(shí)體的實(shí)現(xiàn)中，脈沖發(fā)生器GI在要傳送的 碼元的無線電幀TR的一個(gè)或幾個(gè)保護(hù)時(shí)隙IG期間，命令調(diào)制器MOD插入 比特序列，該比特序列可僅包括一個(gè)為"1"的比特。例如，所述保護(hù)時(shí)隙包含用一個(gè)為"1"的比特分開的兩個(gè)為"0"的比特串。然后，傳送這個(gè)比特序列被認(rèn)為是在對(duì)脈沖發(fā)生器的輸出處的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換之后傳送脈沖IMP。如本領(lǐng)域已知的，通過另一通信實(shí)體的接收天線ANT在無線電幀TR 期間接收的碼元在解調(diào)器DEM的輸入處被施加放大、頻率解調(diào)、和可調(diào)濾 波階段。與已解調(diào)的接收脈沖對(duì)應(yīng)的比特然后被轉(zhuǎn)送到脈沖分析器AI,該 脈沖分析器AI估計(jì)信道的脈沖響應(yīng)并對(duì)它進(jìn)行時(shí)間反演，以形成要轉(zhuǎn)送到 調(diào)制器MOD的預(yù)失真數(shù)字濾波器FD的傳遞函數(shù)，該調(diào)制器MOD使用預(yù) 失真濾波器FD，來對(duì)要傳送的下一無線電幀的碼元進(jìn)行濾波并然后在傳送 它們之前調(diào)制已濾波的碼元。這樣，在模擬或數(shù)字處理實(shí)現(xiàn)中，調(diào)制器MOD作為接收脈沖的函數(shù)來 處理要傳送的碼元，并以要傳送的碼元的幀的形式來傳送另一脈沖。由所述 實(shí)體之一傳送并作為接收脈沖的函數(shù)而變形的信號(hào)然后由所述實(shí)體中的另一個(gè)以如下形式接收，該形式類似于假如沒有作為接收脈沖的函數(shù)來處理所 迷信號(hào)則該信號(hào)本來將具有的形式，這已知為時(shí)間反演處理。利用時(shí)間反演 技術(shù)，所傳送的信號(hào)朝脈沖的源點(diǎn)會(huì)聚，這減少了傳播信道的色散并改善了 所^接收的碼元的處理。參考圖3,本發(fā)明的傳送方法包括在兩個(gè)通信實(shí)體中自動(dòng)執(zhí)行的步驟E1 至E6。為了清楚起見，步驟E1至E3和E6結(jié)合第一通信實(shí)體EC1來描述，而 步驟E4和E5結(jié)合第二通信實(shí)體EC2來描述。因?yàn)閮蓚€(gè)實(shí)體使用時(shí)分雙工 來雙向地通信，所以步驟El至E3和E6、以及步驟E4和E5也可以分別在 第二通信實(shí)體EC2和第一通信實(shí)體EC1中執(zhí)行。在步驟El中，第一通信實(shí)體EC1的調(diào)制器MOD將比特序列轉(zhuǎn)換為要 以碼元塊的形式在第一無線電幀TR1期間傳送的碼元SB,所述第一無線電 幀TR1包含其每一個(gè)專用于傳送碼元SB、并用專用于傳送例如冗余數(shù)據(jù)DR 的保護(hù)時(shí)隙IG分開的時(shí)隙IT。在步驟E2中，第一通信實(shí)體EC1生成要在第一無線電幀TR1的預(yù)定保 護(hù)時(shí)隙IGp期間傳送的脈沖IMP。例如，步驟E2是模擬處理步驟E21或數(shù)字處理步驟E22。在步驟E21中，脈沖發(fā)生器GI與調(diào)制器MOD協(xié)作，以生成必須在要傳送的碼元的第一無線電幀TR1的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp期間傳送的脈沖IMP。 所述脈沖例如在脈沖發(fā)生器GI的控制下在保護(hù)時(shí)隙IGp期間與第一幀TR1混合。在步驟E22中，脈沖發(fā)生器GI命令調(diào)制器MOD將預(yù)定的比特序列插 入到要傳送的碼元的第一無線電幀TR1的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp中。所傳送的 比特序列在預(yù)定比特序列的模擬轉(zhuǎn)換之后，采用脈沖IMP的形式。在圖4A和圖4B所圖示的第一實(shí)現(xiàn)中，分配預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp以傳送 冗余數(shù)據(jù)DR。在圖4A所示的無線電幀TRla的第一示例中，代替所述冗余 數(shù)據(jù)DR來傳送脈沖IMP,所述冗余數(shù)據(jù)DR被擦除并不在保護(hù)時(shí)隙IGp中 傳送。在圖4B所示的無線電幀TRlb的第二示例中，冗余教:據(jù)DR的大小 被減少到預(yù)先定義的大小,從而釋放可用的持續(xù)時(shí)間，以在預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp 中傳送脈沖IMP。在減少后的冗余數(shù)據(jù)之前或之后傳送該脈沖。在這個(gè)第一 實(shí)現(xiàn)中，用于所傳送的每個(gè)碼元的總持續(xù)時(shí)間tt未改變。例如，在無線電幀TR1的最后保護(hù)時(shí)隙IG期間傳送脈沖IMP，以便第 二實(shí)體EC2盡可能近地分析每個(gè)幀時(shí)間段的傳播信道的脈沖響應(yīng)。替換地，保護(hù)時(shí)隙不專用于傳送冗余數(shù)據(jù)DR，并且脈沖IMP在預(yù)定保 護(hù)時(shí)隙IGp (例如，第一幀TR1的最后一個(gè)保護(hù)時(shí)隙IGp)期間傳送，而沒 有修改要傳送的原始數(shù)據(jù)。在圖5所圖示的第二實(shí)現(xiàn)中，實(shí)體EC1所傳送的無線電幀TRlc的一些 或所有冗余數(shù)據(jù)DR相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)冗余凄t據(jù)的大小，而具有預(yù)先定義的減少的 大小，并因此包括減少后的冗余數(shù)據(jù)的保護(hù)時(shí)隙IG更小。例如，在幀TRlc 的結(jié)束處，釋放了與包括減少后的冗余數(shù)據(jù)的保護(hù)時(shí)隙IG的大小中的減少 量對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，這創(chuàng)建了用于傳送脈沖IMP的保護(hù)時(shí)隙。上述的時(shí)間反演技術(shù)減少了傳播信道的色散，并因此減少了所接收碼元 的回波。結(jié)果，可以與傳播信道的色散減少量成比例地減少冗余數(shù)據(jù)，該冗 余數(shù)據(jù)一般具有能夠至少覆蓋與碼元回波有關(guān)的所有延遲的大小。如果沒有使用信道反演，則考慮將冗余數(shù)據(jù)DR劃分為例如30個(gè)采樣。 使用時(shí)間反演將冗余數(shù)據(jù)的大小減少了至少一個(gè)采樣。如果無線電幀TRlc 包含多于30個(gè)采樣SB、并因此包含多于30項(xiàng)的冗余數(shù)據(jù)DR,則至少釋放 了其每一個(gè)與一個(gè)冗余數(shù)據(jù)采樣有關(guān)的30個(gè)時(shí)間單元。所述30個(gè)時(shí)間單元 在幀的結(jié)束處被分組在一起，以創(chuàng)建用于保留幀的總持續(xù)時(shí)間的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp。在這個(gè)第二實(shí)現(xiàn)中，保護(hù)時(shí)隙IG具有相對(duì)于保護(hù)時(shí)隙的標(biāo)準(zhǔn)差d 而減少的持續(xù)時(shí)間d'。用于所傳送的每個(gè)碼元的總預(yù)期持續(xù)時(shí)間tt'也相對(duì)于 所述碼元的標(biāo)準(zhǔn)總持續(xù)時(shí)間tt而減少。 一般來說，對(duì)于包含0_個(gè)碼元的幀 TRlc(其中il是整數(shù))，預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp中的脈沖IMP的持續(xù)時(shí)間是n x (d -d')。在步驟E3中，第一實(shí)體EC1在幀TR1的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙IGp期間，經(jīng)由 第一實(shí)體EC1的發(fā)送天線與第二實(shí)體EC2的接收天線之間的傳播信道，向 第二實(shí)體EC2傳送第一幀TR1和脈沖IMP。在步驟E4中，在接收到第一實(shí)體EC1在步驟E3中傳送的脈沖IMP之 后，第二實(shí)體EC2作為所接收的脈沖的函數(shù)來估計(jì)傳播信道的脈沖響應(yīng)，并 對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演。已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)用于要由第二實(shí) 體EC2向要傳送的碼元應(yīng)用的數(shù)字濾波器的動(dòng)態(tài)構(gòu)建。例如，第二實(shí)體EC2的脈沖分析器AI直接存儲(chǔ)作為所接收的脈沖的函 數(shù)的傳播信道的脈沖響應(yīng)RI。脈沖分析器AI對(duì)所述脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演。 為此，脈沖分析器AI存儲(chǔ)脈沖響應(yīng)RI的系數(shù)，并例如按照與脈沖響應(yīng)的系 數(shù)的順序相反的順序來對(duì)其共軛進(jìn)行分類。然后，這些系數(shù)是已時(shí)間反演的 脈沖響應(yīng)的系數(shù)，并用于動(dòng)態(tài)構(gòu)建用于對(duì)要傳送的碼元進(jìn)行濾波的預(yù)失真數(shù) 字濾波器FD。脈沖分析器AI將濾波器FD轉(zhuǎn)送到調(diào)制器MOD。在不同的實(shí)現(xiàn)中，在步驟E4中，脈沖分析器AI作為模擬分離器在脈沖 分析器的控制下接收的脈沖的函數(shù)來分析傳播信道的脈沖響應(yīng)RI，并根據(jù)它 來推導(dǎo)出傳播信道的離散模型。然后，脈沖分析器AI對(duì)信道的離散模型進(jìn) 行時(shí)間反演，以形成被轉(zhuǎn)送到調(diào)制器MOD的預(yù)失真濾波器FD，以便所述 預(yù)失真濾波器對(duì)要傳送的碼元進(jìn)行濾波。在步驟E5中，第二實(shí)體EC2使用預(yù)失真濾波器來作為已時(shí)間反演的脈 沖響應(yīng)的函數(shù)而對(duì)要傳送到第一實(shí)體EC1的碼元進(jìn)行濾波。第二實(shí)體EC2 然后向第一實(shí)體EC1傳送第二幀TR2，該第二幀TR2包含在步驟E4之后作 為已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)的函lt而濾波的碼元。此外，以與步驟E2相同的方式，第二實(shí)體EC2在第二幀TR2的預(yù)定保 護(hù)時(shí)隙IGp期間以模擬或數(shù)字的形式來傳送脈沖IMP。相應(yīng)地，第一實(shí)體 EC1以與步驟E4相同的方式來處理在第二幀TR2中包含的脈沖。在步驟E6中，第一實(shí)體EC1接收到第二幀TR2。所述時(shí)間反演技術(shù)減少了傳播信道的時(shí)間色散。第一實(shí)體的解調(diào)器DEM比現(xiàn)有技術(shù)中更簡(jiǎn)單且 更迅速地均衡并然后恢復(fù)第二幀的碼元，這是因?yàn)榕c所接收的幀對(duì)應(yīng)的信號(hào) 在被傳送時(shí)在實(shí)體EC2中進(jìn)行"預(yù)先均衡"，即，所接收的信號(hào)包含很少的 回波，并在幅度和頻率上類似于在碼元的時(shí)間反演處理之前最初應(yīng)用于調(diào)制 器MOD的信號(hào)。很清楚的是，在步驟E6中進(jìn)行的處理也由每個(gè)實(shí)體在接收幀時(shí)進(jìn)行。 當(dāng)接收到幀時(shí)，處理幀的碼元。當(dāng)兩個(gè)實(shí)體正在通信時(shí)，僅僅對(duì)于所傳送的第一幀來說，所接收碼元的處理沒有受益于通過時(shí)間反演來簡(jiǎn)化均衡，這是因?yàn)閭魉土嗽搸膶?shí)體還沒 有接收到任何脈沖以使得它考慮信道的傳播條件。替換地，每個(gè)實(shí)體EC1、 EC2以空間分集模式而起作用，并且包括多個(gè) 傳送/接收天線。在上述的方法中，脈沖對(duì)于第一實(shí)體EC1的傳送天線和第 二實(shí)體EC2的接收天線之間的傳播信道是特定的。如果第一實(shí)體EC1包括 AN1個(gè)天線，而第二實(shí)體EC2包括AN2個(gè)天線，則在兩個(gè)實(shí)體之間存在 AN1 x AN2個(gè)傳播信道，AN1和AN2的數(shù)目是不同或相等的整數(shù)。在這個(gè)情形中，在步驟E1至E3期間，第一實(shí)體EC1在第一幀TR1期 間的不同時(shí)間處、經(jīng)由相應(yīng)的AN1個(gè)傳送天線來傳送AN1個(gè)單獨(dú)脈沖。在 第二實(shí)體EC2中，在第二幀TR2期間，AN2個(gè)傳送天線必須在相應(yīng)的不同 時(shí)間處傳送至少AN2個(gè)單獨(dú)脈沖。例如，在上面參考圖4A和圖4B而描述的第一實(shí)現(xiàn)中，在第一幀TRla 或TRlb的最后AN1個(gè)保護(hù)時(shí)隙IG期間，分別傳送AN1個(gè)脈沖。在上面參考圖5而描述的第二實(shí)現(xiàn)中，例如，在通過減少保護(hù)時(shí)隙IG 來創(chuàng)建的保護(hù)時(shí)隙持續(xù)時(shí)間期間，在第一幀TRlc的結(jié)束處連續(xù)傳送AN1個(gè) 脈沖。例如，對(duì)于第二實(shí)體EC2所接收的每個(gè)脈沖，脈沖分析器AI估計(jì)在傳 送了脈沖的第一實(shí)體的天線與第二實(shí)體的各個(gè)天線之間的傳播信道的脈沖 響應(yīng)。對(duì)于所接收的每個(gè)脈沖，脈沖分析器因此估計(jì)AN2個(gè)脈沖響應(yīng)，并 在接收到所有的第一幀TR1之后，脈沖分析器已經(jīng)估計(jì)了 AN1 x AN2個(gè)脈 沖口向^。第二實(shí)體EC2對(duì)所述AN1 x AN2個(gè)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演， 并組合它們以形成單個(gè)預(yù)失真數(shù)字濾波器FD。例如，相同秩(rank)的每個(gè)已反演的脈沖響應(yīng)的系數(shù)被加權(quán)并被求和，以獲得預(yù)失真濾波器FD的系 數(shù)。第二實(shí)體EC2然后作為預(yù)失真濾波器FD的函數(shù)來對(duì)碼元進(jìn)行濾波，并 將濾波后的碼元傳送到第一實(shí)體EC1，該第一實(shí)體EC1在AN1個(gè)天線中的 每個(gè)處接收它們。在另一變體中，兩個(gè)實(shí)體之一實(shí)際上包括多個(gè)實(shí)體。例如，第二實(shí)體 EC2包括N個(gè)第二實(shí)體EC21至EC2N，其中N^2。每個(gè)第二實(shí)體EC2n(其 中，iSn^N)包括AN2n個(gè)天線，而第一實(shí)體EC1包括AN1個(gè)天線。然 后，在第一實(shí)體EC1和每個(gè)第二實(shí)體EC2n之間存在AN1 x AN2n個(gè)傳播信道。如以前一樣，第一實(shí)體EC1在第一幀TR1期間經(jīng)由相應(yīng)的AN1個(gè)傳送 天線在不同的時(shí)間處傳送AN1個(gè)單獨(dú)脈沖。在每個(gè)第二實(shí)體EC2n中，在第 二幀TR2期間，相應(yīng)的AN2n個(gè)傳送天線必須在不同的時(shí)間處傳送至少AN2n 個(gè)單獨(dú)脈沖。例如，在來自第一實(shí)體EC1的信令消息中，向N個(gè)第二實(shí)體 傳送用于傳送所述脈沖的相應(yīng)命令。對(duì)于所接收的每個(gè)脈沖，每個(gè)第二實(shí)體EC2n的脈沖分析器估計(jì)AN2n 個(gè)脈沖響應(yīng)，并在接收到第一幀TR1的全部之后，脈沖分析器已經(jīng)估計(jì)了 AN1 x AN2n個(gè)脈沖響應(yīng)。每個(gè)第二實(shí)體EC2n對(duì)AN1 x AN2n個(gè)所估計(jì)的 脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，并組合它們以動(dòng)態(tài)構(gòu)建單個(gè)預(yù)失真數(shù)字濾波器 FDn。每個(gè)第二實(shí)體EC2然后使用濾波器FDn來濾波碼元，并將濾波后的 碼元傳送到第一實(shí)體ECh這里描述的本發(fā)明涉及一種用于使用時(shí)分雙工來處理在幀中傳送的碼 元的方法和通信實(shí)體。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，本發(fā)明的方法的步驟是通過合并在通 信實(shí)體中的計(jì)算機(jī)程序的指令來確定的。所述程序包括程序指令，當(dāng)在通信實(shí)體的處理器中執(zhí)行所述程序時(shí)(然后通過該程序的執(zhí)行來控制該通信實(shí)體 的操作)，該程序指令執(zhí)行本發(fā)明的方法的步驟。結(jié)果，本發(fā)明還應(yīng)用于適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序 顯著地為在由計(jì)算機(jī)或任何其它數(shù)據(jù)處理裝置可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)上或在其 中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序。這個(gè)程序可使用任何編程語言，并采用任何形式的源 代碼、目標(biāo)代碼、或諸如部分編譯形式的介于源代碼和目標(biāo)代碼之間的代碼、 或者采用用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法所需要的任何其它形式。所述存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能夠存儲(chǔ)該程序的任何實(shí)體或裝置。例如，所述介質(zhì)可包括諸如ROM(例如，CDROM、或者微電子電路ROM)之類的其 中存儲(chǔ)了本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)裝置、或者USB密鑰、或者例如軟盤 或硬盤的磁存儲(chǔ)裝置。此外，所述存儲(chǔ)介質(zhì)可以是諸如電學(xué)或光學(xué)信號(hào)的可傳送介質(zhì)，所述信 號(hào)可經(jīng)由電學(xué)或光學(xué)線纜、通過無線電或者通過其它手^t來^f各由。本發(fā)明的 程序具體可在因特網(wǎng)類型的網(wǎng)絡(luò)上下載。替換地，所述存儲(chǔ)介質(zhì)可以是集成電路，該集成電路合并了所述程序、 并適于執(zhí)行本發(fā)明的方法或者要用在其執(zhí)行中。
權(quán)利要求
1.一種用于處理碼元的方法，所述碼元用保護(hù)時(shí)隙分開并使用時(shí)分雙工經(jīng)由第一和第二通信實(shí)體(EC1、EC2)之間的傳播信道在幀中傳送，其特征在于，所述方法在第二實(shí)體(EC2)中包括以下步驟·在接收到從第一實(shí)體(EC1)傳送的第一脈沖(IMP)之后，作為所接收的脈沖的函數(shù)來估計(jì)(E4)傳播信道的脈沖響應(yīng)，對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，并作為已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)的函數(shù)來對(duì)碼元進(jìn)行濾波(E5)；和·在幀(TR2)中的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙(IGp)期間傳送(E5、E2)已濾波的碼元和第二脈沖到第一實(shí)體(EC1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)保護(hù)時(shí)隙:帔分配為傳送冗余數(shù)據(jù) (DR),其特征在于，所述方法包括用要傳送的脈沖(MP)來替代與預(yù)定保護(hù)時(shí)隙(IGp)有關(guān)的冗余數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)保護(hù)時(shí)隙被分配為傳送冗余數(shù)據(jù) (DR),其特征在于，所述方法包括減少在預(yù)定保護(hù)時(shí)隙(IGp)中的冗余數(shù)據(jù)的大小，以便在其中傳送脈沖(IMP)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)保護(hù)時(shí)隙被分配為傳送冗余數(shù)據(jù) (DR),其特征在于，所述方法包括減少幀(TRlc)中的至少一些冗余數(shù)據(jù)的大小，減少包括減少后的冗余數(shù)據(jù)的保護(hù)時(shí)隙(IG)的大小，以及創(chuàng)建 具有與保護(hù)時(shí)隙的大小中的減少量對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)的方法，其中所述預(yù)定保護(hù)時(shí)隙(IGp) 是幀的最后保護(hù)時(shí)隙。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述第二實(shí)體 包括多個(gè)天線，并且其特征在于，所述方法包括第二實(shí)體(EC2)在幀(TR2) 期間的不同的時(shí)間處傳送與第二實(shí)體所具有的天線一樣多的第二脈沖。
7. —種用于處理碼元的通信實(shí)體(EC1、 EC2)，所述碼元用保護(hù)時(shí)隙 分開并使用時(shí)分雙工經(jīng)由所述通信實(shí)體與另 一通信實(shí)體之間的傳播信道在 幀中傳送，其特征在于，所述通信實(shí)體包括 用于作為由所述另 一實(shí)體傳送了的已接收的第一脈沖的函數(shù)來估計(jì) 傳播信道的脈沖響應(yīng)的部件(DEM、 AI); 用于對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演的部件(AI); 用于作為已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)的函數(shù)來對(duì)碼元進(jìn)行濾波的部件 (MOD);和 用于在幀中的預(yù)定保護(hù)時(shí)隙(IGp)期間傳送已濾波的碼元和第二脈 沖到所述另一實(shí)體的部件(GI、 MOD)。
8. —種包括程序代碼指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)由處理器執(zhí)行所述程序時(shí)， 所述程序代碼指令用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)的方法。
9. 一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算^14呈序包括 用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)的方法的步驟的指令。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，為了處理用前沿分開并根據(jù)時(shí)分雙工經(jīng)由第一和第二通信實(shí)體(EC1、EC2)之間的傳播信道在幀中傳送的碼元，第二實(shí)體接收從第一實(shí)體(EC1)發(fā)射的至少一個(gè)脈沖(IMP)。第二實(shí)體基于所接收的脈沖來估計(jì)傳播信道的脈沖響應(yīng)，然后對(duì)所估計(jì)的脈沖響應(yīng)進(jìn)行時(shí)間反演，以便取決于已時(shí)間反演的脈沖響應(yīng)來對(duì)碼元進(jìn)行濾波。所述第二實(shí)體然后在幀(TR2)中的前沿期間發(fā)射調(diào)制后的碼元和第二脈沖到第一實(shí)體，以便處理調(diào)制后的碼元。
文檔編號(hào)H04L25/03GK101627594SQ200880007408
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月5日
發(fā)明者讓-瑪麗·喬弗雷, 迪恩·T·潘海 申請(qǐng)人:法國電信公司