專利名稱：在通信系統(tǒng)中使用正交頻分復(fù)用方案發(fā)射/接收導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來說涉及一種使用正交頻分復(fù)用(OFDM)方案的通信系統(tǒng)，尤其涉及一種用于發(fā)送/接收用來區(qū)分基站和扇區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法。

背景技術(shù)：
為了以高數(shù)據(jù)速率提供給用戶具有各種服務(wù)質(zhì)量(QoS)的服務(wù)，正在對(duì)作為下一代通信系統(tǒng)的第4代(4G)通信系統(tǒng)進(jìn)行廣泛研究。具體來說，正在對(duì)4G通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，以便提供一種能夠在諸如無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和無線城域網(wǎng)(MAN)系統(tǒng)之類的寬帶無線接入(BWA)通信系統(tǒng)中，支持移動(dòng)性和QoS的高速業(yè)務(wù)。
在4G通信系統(tǒng)中，作為有線/無線信道中用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送的適合方案，正在進(jìn)行對(duì)OFDM方案的研究。OFDM方案，一種用于使用多載波發(fā)送數(shù)據(jù)的典型方案，是基于一種多載波調(diào)制(MCM)方案，用于并行轉(zhuǎn)換串行輸入的碼元流，并且在發(fā)送之前用多個(gè)正交子載波調(diào)制每個(gè)碼元。
為了提供一種高速、高質(zhì)量的無線多媒體服務(wù)，4G通信系統(tǒng)要求寬帶頻譜資源。由于多徑傳播，寬帶頻譜資源的使用大大地增加了無線傳輸路徑的衰落效果，并且導(dǎo)致傳輸頻帶的頻率選擇性衰落效果。對(duì)于高速無線多媒體服務(wù)，對(duì)頻率選擇性衰落健壯的OFDM方案傾向于更普遍地被用在4G通信系統(tǒng)，因?yàn)樗哂斜却a分多址(CDMA)方案更高的增益。
現(xiàn)在將描述用于使用OFDM方案的通信系統(tǒng)(“OFDM通信系統(tǒng)”)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的操作。
在OFDM通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中，通過加擾器(scrambler)、編碼器和交織器用副載波調(diào)制輸入數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)提供可變的數(shù)據(jù)率，并且以取決于所述數(shù)據(jù)率的不同的編碼率、交織大小和調(diào)制方案操作。通常來說，編碼器使用1/2或3/4的編碼率，并且按照每碼元編碼比特?cái)?shù)(NCBPS)確定用于防止突發(fā)(burst)錯(cuò)誤的交織器的大小。發(fā)射機(jī)按照所述數(shù)據(jù)率使用四相移鍵控(QPSK)方案、8級(jí)(8-ary)相移鍵控(8PSK)方案、16級(jí)(16-ary)正交幅度調(diào)制(16QAM)方案和64級(jí)(64-ary)正交幅度調(diào)制(64QAM)方案之一作為調(diào)制方案。
預(yù)定數(shù)量的導(dǎo)頻副載波信號(hào)被添加到由上面的元件用預(yù)定數(shù)量的副載波信號(hào)調(diào)制的信號(hào)，并通過IFFT塊中的逆快速傅立葉變換(IFFT)操作，而被生成為一個(gè)OFDM碼元。用于消除多徑信道環(huán)境中的碼間干擾的保護(hù)間隔信號(hào)被插入到OFDM碼元，然后通過碼元發(fā)生器被最后輸入到射頻(RF)處理器。RF處理器射頻處理(RF-process)輸入信號(hào)，并且發(fā)射RF信號(hào)。
保護(hù)間隔信號(hào)被插入以防止在前一OFDM碼元時(shí)間發(fā)射的OFDM碼元和當(dāng)前OFDM碼元時(shí)間發(fā)射的OFDM之間的碼間干擾。保護(hù)間隔利用‘循環(huán)前綴’方法和‘循環(huán)后綴’方法之一插入。循環(huán)前綴方法復(fù)制預(yù)定數(shù)量的時(shí)域OFDM碼元最后采樣，并且將該復(fù)制的采樣插入有效OFDM碼元，而循環(huán)后綴方法復(fù)制預(yù)定數(shù)量的時(shí)域OFDM碼元的第一采樣，并且將該復(fù)制的采樣插入到有效OFDM碼元。
在OFDM通信系統(tǒng)的接收機(jī)中，執(zhí)行在發(fā)射機(jī)中執(zhí)行的所述處理的逆處理。在該接收機(jī)中還執(zhí)行同步處理。對(duì)于所接收的OFDM碼元，必須執(zhí)行利用預(yù)定的訓(xùn)練碼元估計(jì)頻率偏置和碼元偏置的處理。通過快速傅立葉變換(FFT)塊，將消除保護(hù)間隔的數(shù)據(jù)碼元恢復(fù)為其中添加了導(dǎo)頻副載波的副載波信號(hào)。
為了克服在實(shí)際無線信道中的路徑延遲現(xiàn)象，均衡器對(duì)所接收的信道信號(hào)估計(jì)信道條件，并且從所接收的信道信號(hào)中消除實(shí)際無線信道中的信號(hào)畸變。經(jīng)由均衡器信道估計(jì)的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為比特流，并且由去交織器對(duì)該比特流去交織，然后經(jīng)由解碼器和解擾器作為最終的數(shù)據(jù)輸出。
在OFDM通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)或基站(BS)發(fā)射導(dǎo)頻副載波到接收機(jī)或移動(dòng)站(MS)?；就瑫r(shí)將導(dǎo)頻副載波信號(hào)與數(shù)據(jù)副載波信號(hào)一起發(fā)射。用于發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)的理由是為了同步采集、信道估計(jì)和基站標(biāo)識(shí)。在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間預(yù)先定義了發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)的點(diǎn)。結(jié)果，導(dǎo)頻副載波信號(hào)用作參考信號(hào)。
現(xiàn)在描述其中移動(dòng)站使用導(dǎo)頻副載波信號(hào)標(biāo)識(shí)其基站的操作。
基站發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)，使得它們由于下面的理由，可以利用特定的導(dǎo)頻模式，利用比數(shù)據(jù)副載波信號(hào)相對(duì)更高的發(fā)射功率到達(dá)小區(qū)邊界。當(dāng)它進(jìn)入小區(qū)時(shí)，移動(dòng)站沒有有關(guān)該移動(dòng)站當(dāng)前所屬的其當(dāng)前基站的信息。為了檢測(cè)其當(dāng)前基站，移動(dòng)站應(yīng)該僅僅利用導(dǎo)頻副載波信號(hào)。該基站按如下方式發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)其使用特定導(dǎo)頻模式發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)，以至于該移動(dòng)站能夠檢測(cè)到其當(dāng)前基站。
導(dǎo)頻模式是指由基站發(fā)射的導(dǎo)頻副載波信號(hào)生成的模式。即，依據(jù)導(dǎo)頻副載波信號(hào)的斜率和該導(dǎo)頻副載波信號(hào)開始發(fā)射的開始點(diǎn)確定導(dǎo)頻模式。OFDM通信系統(tǒng)應(yīng)該這樣設(shè)計(jì)，使得在OFDM通信系統(tǒng)中包括的基站出于標(biāo)識(shí)的目的具有不同的導(dǎo)頻模式。通過考慮相干帶寬和相干時(shí)間生成導(dǎo)頻模式。相干帶寬表示在頻域中該處可以假定信道平坦(保持不變)的最大帶寬。相干時(shí)間表示在時(shí)域內(nèi)對(duì)該處可以假定信道平坦(保持不變)的最大時(shí)間。因?yàn)榭梢约僭O(shè)所述信道在相干帶寬和相干時(shí)間內(nèi)平坦，所以可以通過在相干時(shí)間在相干帶寬簡單發(fā)射一個(gè)導(dǎo)頻副載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步采集、信道估計(jì)和基站標(biāo)識(shí)。
僅僅一個(gè)導(dǎo)頻副載波信號(hào)的發(fā)射可以最大化數(shù)據(jù)副載波信號(hào)的發(fā)射，其又有助于整個(gè)系統(tǒng)性能。發(fā)射副載波的最大頻帶被稱作為相干帶寬，而發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)的最大時(shí)段，即最大OFDM碼元時(shí)間段(time band)，被稱作為相干時(shí)間。
盡管包括在OFDM通信系統(tǒng)中的基站數(shù)量按照OFDM通信系統(tǒng)的大小變化，但是作為一個(gè)總的規(guī)則，基站的數(shù)量隨著OFDM通信系統(tǒng)的大小增加。對(duì)于基站標(biāo)識(shí)，具有不同斜率和不同開始點(diǎn)的導(dǎo)頻模式數(shù)量應(yīng)該等于基站數(shù)量。然而，OFDM通信系統(tǒng)應(yīng)該在時(shí)間-頻域發(fā)射導(dǎo)頻副載波時(shí)考慮相干帶寬和相干時(shí)間，限制考慮相干帶寬和相干時(shí)間生成的具有不同斜率和不同開始點(diǎn)的導(dǎo)頻模式。當(dāng)生成導(dǎo)頻模式而對(duì)相干帶寬和相干時(shí)間沒有任何考慮時(shí)，表示不同基站的導(dǎo)頻副載波信號(hào)共存于導(dǎo)頻模式內(nèi)。在此情形中，不可能使用導(dǎo)頻模式標(biāo)識(shí)基站。
圖1是圖示基于其中僅僅一個(gè)導(dǎo)頻子信道被使用的傳統(tǒng)OFDM通信系統(tǒng)中的導(dǎo)頻模式的導(dǎo)頻副載波的發(fā)射點(diǎn)的圖。參照?qǐng)D1，用來生成導(dǎo)頻模式及其數(shù)量的可能斜率，即用來發(fā)射導(dǎo)頻副載波信號(hào)及其數(shù)量的可能斜率按照相干帶寬100和相干時(shí)間110來限制。如果在圖1中假定，當(dāng)相干帶寬100是6，而相干時(shí)間110是1時(shí)，可以被用于導(dǎo)頻模式的斜率數(shù)量是整數(shù)，則在此條件中用于導(dǎo)頻模式的可能斜率包括s＝0(101)至s＝5(106)的6個(gè)斜率。即，在此條件中用于導(dǎo)頻模式的可能斜率中的每個(gè)是包含0至5的整數(shù)之一。
用于導(dǎo)頻模式的可能斜率數(shù)量是6意味著，在OFDM通信系統(tǒng)中可使用導(dǎo)頻模式區(qū)分的基站數(shù)量是6。在圖1中，帶斜線的圓圈107表示按相干帶寬100分隔的導(dǎo)頻副載波信號(hào)?？傊瑢?dǎo)頻模式的斜率受到相干帶寬100限制。
因?yàn)橛糜跇?biāo)識(shí)包括在OFDM通信系統(tǒng)中的基站的導(dǎo)頻模式的生成受到相干帶寬和相干時(shí)間的限制，導(dǎo)頻模式的可能數(shù)量也受到限制。如果包括在OFDM通信系統(tǒng)中的基站數(shù)量增加，則由于導(dǎo)頻模式的可能數(shù)量的限制，可區(qū)分的基站數(shù)量受到限制。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于發(fā)射/接收用于OFDM通信系統(tǒng)中的基站和扇區(qū)標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于在OFDM通信系統(tǒng)中發(fā)射/接收在兩者之間具有最小化干擾的導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于在OFDM通信系統(tǒng)中發(fā)射/接收具有可變長度的導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種在OFDM通信系統(tǒng)中使用塊代碼發(fā)射/接收導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種在OFDM通信系統(tǒng)中通過一個(gè)或多個(gè)天線發(fā)射/接收用于基站標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻信號(hào)的裝置和方法。
為了實(shí)現(xiàn)上面和其他的目的，提供了一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的方法，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線。所述方法包括步驟在接收到小區(qū)ID和扇區(qū)ID時(shí)，基于小區(qū)標(biāo)識(shí)ID和扇區(qū)ID，利用塊代碼和沃爾什代碼生成第一部分序列，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分，并且每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分；基于小區(qū)ID和扇區(qū)ID從預(yù)定的一組序列中選擇第二部分序列；利用所述第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射所述時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)上面和其他的目的，一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的方法，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，其中全頻帶被劃分為N個(gè)副載波頻帶。所述方法包括步驟在接收到小區(qū)ID時(shí)，生成與小區(qū)標(biāo)識(shí)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分；在接收到扇區(qū)ID時(shí)從預(yù)定沃爾什代碼選擇與扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)所選擇的沃爾什代碼設(shè)置的次數(shù)，其中每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分；交織所述塊代碼，并且通過對(duì)所交織的塊代碼和經(jīng)重復(fù)的沃爾什代碼執(zhí)行異或(XOR)操作生成第一部分序列；從預(yù)定的序列中選擇與所述小區(qū)ID和所述扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的第二部分序列；使用所述第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)上面和其他的目的，提供了一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的裝置，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，其中全頻帶被劃分為N個(gè)副載波頻帶。所述裝置包括基準(zhǔn)信號(hào)生成器，用于在接收到小區(qū)ID和扇區(qū)ID時(shí)，基于小區(qū)標(biāo)識(shí)(ID)和扇區(qū)ID，利用塊代碼和沃爾什代碼生成第一部分序列，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分，并且每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分，利用按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID從預(yù)定序列選擇的第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及發(fā)射機(jī)，用于通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)上面和其他的目的，提供了一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的裝置，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，其中全頻帶被劃分為N個(gè)副載波頻帶。所述裝置包括塊代碼編碼器，用于當(dāng)接收小區(qū)ID時(shí)生成與所述小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分；沃爾什代碼重復(fù)器；用于在接收到扇區(qū)ID時(shí)從預(yù)定的沃爾什代碼中選擇與所述扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)所選擇的沃爾什代碼預(yù)定次數(shù)，其中每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分；交織器，用于交織所述塊代碼；加法器，用于通過對(duì)所交織的塊代碼和經(jīng)重復(fù)的沃爾什代碼執(zhí)行異或(XOR)操作生成第一部分序列；組合器，用于使用按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID從預(yù)定序列選擇的第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及發(fā)射機(jī)，用于通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)上面和其他的目的，提供了一種在包含一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中為基站標(biāo)識(shí)提供導(dǎo)頻碼元的方法，其中所述導(dǎo)頻碼元包括具有良好小區(qū)標(biāo)識(shí)特性的第一序列和用于對(duì)所有導(dǎo)頻碼元降低峰值均值功率比(PAPR)的第二序列。



根據(jù)下面詳細(xì)的描述，并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上面和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更清楚，在附圖中 圖1是圖示在傳統(tǒng)的OFDM通信系統(tǒng)中用于生成導(dǎo)頻模式的所有可能斜率的圖； 圖2是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例圖示在OFDM通信系統(tǒng)中的導(dǎo)頻信號(hào)生成器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖； 圖3是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖； 圖4是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖； 圖5是圖示圖4的小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測(cè)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖； 圖6是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的操作過程的流程圖； 圖7是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的操作過程的流程圖； 圖8是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中在IFFT操作期間在副載波和導(dǎo)頻碼元之間的映射關(guān)系的圖； 圖9是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中在時(shí)域內(nèi)的導(dǎo)頻碼元結(jié)構(gòu)的圖；以及 圖10是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中在頻域內(nèi)的導(dǎo)頻碼元結(jié)構(gòu)的圖；
具體實(shí)施例方式 現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，為了簡潔已經(jīng)忽略了在此包含的已知功能和配置的詳細(xì)描述。
本發(fā)明提出了一種用于在使用正交頻分復(fù)用(OFDM)方案的通信系統(tǒng)(“OFDM通信系統(tǒng)”)中通過一個(gè)或更多天線發(fā)射/接收用于基站(BS)和扇區(qū)標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻信號(hào)的方案。具體來說，本發(fā)明提出了一種用于在OFDM通信系統(tǒng)中通過一個(gè)或多個(gè)天線發(fā)射/接收確?；竞蜕葏^(qū)標(biāo)識(shí)相互間具有最小干擾的導(dǎo)頻信號(hào)的方案。
圖2是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的導(dǎo)頻信號(hào)生成器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。參照?qǐng)D2，所述導(dǎo)頻信號(hào)生成器包括塊代碼編碼器201、交織器203、沃爾什(Walsh)代碼重復(fù)器、加法器207和組合器209。
小區(qū)標(biāo)識(shí)符(ID)，用于標(biāo)識(shí)BS的ID，被輸入到塊代碼編碼器201。當(dāng)接收到小區(qū)ID時(shí)，塊代碼編碼器201從先前在此存儲(chǔ)的生成器矩陣生成對(duì)應(yīng)于小區(qū)ID，即塊代碼的碼字，并且將所述塊代碼輸出到交織器203。生成器矩陣被生成，以致于與對(duì)應(yīng)小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼可以清楚地彼此區(qū)別開。
交織器203使用交織方案交織從塊代碼編碼器201輸出的信號(hào)，并且將該經(jīng)過交織的信號(hào)輸出到加法器207。交織器203交織從塊代碼編碼器201輸出的信號(hào)，因?yàn)楫?dāng)特定方案在塊代碼編碼器201中生成的塊代碼中被頻繁地重復(fù)時(shí)，導(dǎo)頻信號(hào)的鋒值與均值功率比(PAPR)增加。即，交織器203交織在塊代碼編碼器201中生成的所有塊代碼，由此改善導(dǎo)頻信號(hào)的PAPR特性。
扇區(qū)ID，被用來標(biāo)識(shí)扇區(qū)的ID，被輸入到沃爾什代碼重復(fù)器205。當(dāng)接收到該扇區(qū)ID時(shí)，沃爾什代碼重復(fù)器205重復(fù)與扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼預(yù)定次數(shù)，并且輸出重復(fù)的沃爾什代碼到加法器207。
假定導(dǎo)頻信號(hào)的長度，例如，導(dǎo)頻碼元的長度是NP，在塊代碼編碼器201中生成的塊代碼的長度是NG，和沃爾什代碼的長度是NW。在此情形中，沃爾什代碼重復(fù)器205重復(fù)與扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼NG/NW次。從沃爾什代碼重復(fù)器205輸出的信號(hào)的長度等于從交織器203輸出的信號(hào)的長度NG。
加法器207對(duì)交織器203的輸出信號(hào)和沃爾什代碼重復(fù)器205的輸出信號(hào)執(zhí)行異或(XOR)操作，并且將所得結(jié)果信號(hào)輸出到組合器209。
PAPR降低序列是用于降低導(dǎo)頻碼元的PAPR的序列，并且具有NR的長度。PAPR降低序列在OFDM通信系統(tǒng)中按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID被預(yù)先確定，并且其詳細(xì)描述在隨后提供。將具有長度NR的PAPR降低序列輸入到組合器209，并且組合器209通過分配加法器207的輸出信號(hào)和PAPR序列到相對(duì)應(yīng)的副載波，來生成導(dǎo)頻碼元。從組合器209輸出的導(dǎo)頻碼元的長度是NP＝NG+NR。
圖3是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。參照?qǐng)D3，發(fā)射機(jī)包括調(diào)制器301、導(dǎo)頻信號(hào)生成器303、調(diào)制器305，選擇器307、串并轉(zhuǎn)換器(SPC)309、逆傅立葉變換(IFFT)塊311、并串轉(zhuǎn)換器(PSC)313，保護(hù)間隔插入器315、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)317和射頻(RF)處理器319。
如果必要，將要發(fā)射的信息數(shù)據(jù)比特輸入到調(diào)制器301。調(diào)制器301按照調(diào)制方案將信息數(shù)據(jù)比特調(diào)制為調(diào)制碼元，并且輸出該調(diào)制碼元到選擇器307。調(diào)制器301可以將正交相移鍵控(QPSK)方案和正交幅度調(diào)制(16QAM)方案之一作為調(diào)制方案使用。
為了發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)，即導(dǎo)頻碼元，將要對(duì)其發(fā)射導(dǎo)頻碼元的小區(qū)和扇區(qū)的小區(qū)ID和扇區(qū)ID，以及按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID預(yù)定的PAPR降低序列輸入到導(dǎo)頻信號(hào)生成器303。導(dǎo)頻信號(hào)生成器303使用接收的小區(qū)ID、扇區(qū)ID和PAPR降低序列生成導(dǎo)頻碼元，并且輸出所生成的導(dǎo)頻碼元到調(diào)制器305。圖2示出了導(dǎo)頻信號(hào)生成器303的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。調(diào)制器305按照調(diào)制方案將導(dǎo)頻信號(hào)生成器303的輸出信號(hào)調(diào)制為調(diào)制碼元，并輸出該調(diào)制碼元到選擇器307。調(diào)制器305可以使用二相移鍵控(BPSK)方案作為調(diào)制方案。
選擇器307在發(fā)射機(jī)應(yīng)該發(fā)射當(dāng)前數(shù)據(jù)碼元的數(shù)據(jù)碼元發(fā)射期間輸出調(diào)制器301的輸出信號(hào)到SPC 309，并在發(fā)射機(jī)應(yīng)該發(fā)射當(dāng)前導(dǎo)頻碼元的導(dǎo)頻碼元發(fā)射期間輸出調(diào)制器305的輸出信號(hào)到SPC 309。SPC 309將從選擇器307輸出的串行調(diào)制碼元進(jìn)行并行轉(zhuǎn)換，并且將所得結(jié)果信號(hào)輸出到IFFT塊311。IFFT塊311對(duì)SPC 309的輸出信號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)的IFFT，并且將所得結(jié)果信號(hào)輸出到PSC 313。
PSC 313對(duì)IFFT塊311的輸出信號(hào)進(jìn)行串行轉(zhuǎn)換，并且將所得結(jié)果信號(hào)輸出到保護(hù)間隔插入器315。保護(hù)間隔插入器315插入保護(hù)間隔信號(hào)到PSC313的輸出信號(hào)，并且將該插入的保護(hù)間隔信號(hào)輸出到DAC 317。插入該保護(hù)間隔信號(hào)用于防止在先前的OFDM碼元時(shí)間發(fā)射的OFDM碼元和當(dāng)前OFDM碼元時(shí)間發(fā)射的OFDM碼元之間的干擾。保護(hù)間隔插入器315的輸出信號(hào)成為一個(gè)OFDM碼元。
DAC 317對(duì)保護(hù)間隔插入器315的輸出信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，并且輸出所得結(jié)果信號(hào)到RF處理器319。包括濾波器和前端單元的RF處理器319射頻處理DAC 317的輸出信號(hào)，并且經(jīng)由天線輸出該經(jīng)過射頻處理的信號(hào)。
圖4是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。參照?qǐng)D4，接收機(jī)包括RF處理器401、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)403、保護(hù)間隔消除器405、串并轉(zhuǎn)換器(ADC)403、保護(hù)間隔消除器405、串并轉(zhuǎn)換器(SPC)407、快速傅立葉變換(FFT)塊409、并串轉(zhuǎn)換器(PSC)411、選擇器413和417、以及小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測(cè)器419。
經(jīng)由接收機(jī)的天線接收OFDM通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)。所接收的信號(hào)歷經(jīng)多經(jīng)信道并且包含噪聲分量。經(jīng)由天線接收的信號(hào)被輸入到RF處理器401，并且該RF處理器401將該經(jīng)由天線接收的信號(hào)下變換為中頻(IF)信號(hào)，并且輸出該IF信號(hào)到ADC 403。該ADC 403將從RF處理器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，并且輸出該經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換的信號(hào)到保護(hù)間隔消除器405。
保護(hù)間隔消除器405消除自ADC 403輸出的信號(hào)的保護(hù)間隔，并且將該經(jīng)過消除保護(hù)間隔的信號(hào)輸出到SPC 407。該SPC 407對(duì)從保護(hù)間隔消除器405輸出的串行信號(hào)進(jìn)行并行變換，并且輸出該經(jīng)過并行變換的信號(hào)到FFT塊409。該FFT塊409對(duì)從SPC 407輸出的信號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)的FFT，并且輸出經(jīng)過FFT處理的信號(hào)到SPC 411。
PSC 411串行變換從FFT塊409輸出的并行信號(hào)，并且輸出該經(jīng)過串行變換的信號(hào)到選擇器413。該選擇器413在接收機(jī)應(yīng)該接收當(dāng)前數(shù)據(jù)碼元的數(shù)據(jù)碼元接收周期，輸出該FFT塊409的輸出信號(hào)到解調(diào)器415，并且在接收機(jī)應(yīng)該接收當(dāng)前導(dǎo)頻碼元的導(dǎo)頻碼元接收周期，輸出FFT塊409的輸出信號(hào)到解調(diào)器417。解調(diào)器415利用與在發(fā)射機(jī)中所使用的調(diào)制方案相對(duì)應(yīng)的解調(diào)方案，將FFT塊409的輸出信號(hào)解調(diào)為數(shù)據(jù)，即信息數(shù)據(jù)比特。
解調(diào)器417使用與在發(fā)射機(jī)中所使用的調(diào)制方案相對(duì)應(yīng)的解調(diào)方案，將FFT塊409的輸出信號(hào)解調(diào)為導(dǎo)頻信號(hào)，并且輸出該導(dǎo)頻信號(hào)到小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測(cè)器419。小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測(cè)器419檢測(cè)與從解調(diào)器417輸出的導(dǎo)頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的小區(qū)ID和扇區(qū)ID。該導(dǎo)頻信號(hào)是按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID生成的信號(hào)，并且在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間被預(yù)先定義。
圖5是圖示圖4的小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測(cè)器419的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。參照?qǐng)D5，小區(qū)ID/扇區(qū)ID檢測(cè)器419包括導(dǎo)頻信號(hào)提取器501、沃爾什代碼重復(fù)器503、加法器505、去交織器507、相關(guān)器509和比較選擇器511。
將解調(diào)器417的輸出信號(hào)輸入到導(dǎo)頻信號(hào)提取器501，并且該導(dǎo)頻信號(hào)提取器501通過從解調(diào)器417的輸出信號(hào)消除PAPR降低序列提取NG碼元，并且輸出該提取的碼元到加法器505。沃爾什代碼重復(fù)器503重復(fù)輸出與由接收機(jī)可區(qū)分的所有扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)輸出所選擇的沃爾什代碼到加法器505。
加法器505對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)提取器501的輸出信號(hào)和沃爾什代碼重復(fù)器503的輸出信號(hào)執(zhí)行異或操作，并且輸出所得結(jié)果信號(hào)到去交織器507。去交織器507使用與在發(fā)射機(jī)的導(dǎo)頻信號(hào)生成器的內(nèi)部交織器，即圖2的交織器203中應(yīng)用的交織方案所對(duì)應(yīng)的去交織方案，去交織加法器505的輸出信號(hào)，并且將該去交織信號(hào)輸出到相關(guān)器509。相關(guān)器509接收去交織器507的輸出信號(hào)，并且對(duì)由接收機(jī)可區(qū)分的所有小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼和與所有扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼中的每個(gè)執(zhí)行相關(guān)，并且輸出所述相關(guān)結(jié)果到比較選擇器511。
比較選擇器511接收該相關(guān)器509的輸出信號(hào)，并且從由該相關(guān)器509輸出的對(duì)于與所有小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼和與所有扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼的相關(guān)值中，選擇具有最大值的相關(guān)值，并且輸出與所選擇的最大相關(guān)值相對(duì)應(yīng)的小區(qū)ID和扇區(qū)ID。
圖6是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的操作過程的流程圖。在圖6中，僅僅對(duì)發(fā)射機(jī)的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射操作進(jìn)行描述，而在此忽略對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射操作的詳細(xì)描述，因?yàn)槠渑c本發(fā)明不直接相關(guān)。參照?qǐng)D6，在步驟611，發(fā)射機(jī)利用對(duì)應(yīng)發(fā)射機(jī)的小區(qū)ID、扇區(qū)ID和PAPR降低序列生成導(dǎo)頻碼元，然后前進(jìn)到步驟613。參照?qǐng)D2已經(jīng)描述了導(dǎo)頻碼元的生成。在步驟613，發(fā)射機(jī)按照調(diào)制方案，例如，BPSK，調(diào)制所生成的導(dǎo)頻碼元為調(diào)制碼元。
在步驟615，發(fā)射機(jī)在導(dǎo)頻碼元周期發(fā)射經(jīng)過調(diào)制的導(dǎo)頻碼元，然后結(jié)束操作處理。盡管在圖6沒有分開圖示，但是在發(fā)射導(dǎo)頻碼元的過程中，可以考慮頻率偏置。即，對(duì)于每個(gè)小區(qū)和扇區(qū)，導(dǎo)頻碼元的開始點(diǎn)可以不同?；蛘?，使用多發(fā)射天線的系統(tǒng)可以經(jīng)由具有不同頻率偏置的發(fā)射天線發(fā)射導(dǎo)頻碼元。
圖7是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中的接收機(jī)的操作過程的流程圖。在圖7中，僅僅對(duì)接收機(jī)的導(dǎo)頻信號(hào)接收操作進(jìn)行描述，而在此忽略對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)接收操作的詳細(xì)描述，因?yàn)槠洳恢苯优c本發(fā)明相關(guān)。參照?qǐng)D7，在步驟711，接收機(jī)在導(dǎo)頻碼元周期接收導(dǎo)頻碼元，然后前進(jìn)到步驟713。盡管在圖7沒有分開圖示，但是在發(fā)射機(jī)已經(jīng)發(fā)射如上所述的考慮了頻率偏置的導(dǎo)頻碼元的情形，接收機(jī)在按照頻率偏置確定碼元開始點(diǎn)之后接收導(dǎo)頻碼元。在步驟713，接收機(jī)利用與在其相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機(jī)中所應(yīng)用的調(diào)制方案相對(duì)應(yīng)的解調(diào)方案，解調(diào)所接收的導(dǎo)頻碼元。在步驟715，接收機(jī)將與其所有可區(qū)分小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼和與所有扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼相關(guān)，檢測(cè)具有最大相關(guān)值的小區(qū)ID和扇區(qū)ID，作為發(fā)射機(jī)的小區(qū)ID和扇區(qū)ID，然后結(jié)束操作處理。
圖8是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中在IFFT操作期間在副載波和導(dǎo)頻碼元之間的映射關(guān)系的圖。在圖8中假定，在OFDM通信系統(tǒng)中使用的副載波的總數(shù)是128，而在128個(gè)副載波中實(shí)際使用中的副載波數(shù)是108，即包括第-54號(hào)副載波到第-1號(hào)副載波的54個(gè)副載波和第1個(gè)副載波到第54個(gè)副載波的54個(gè)副載波。在圖8中，IFFT塊的輸入端的唯一數(shù)‘k’表示OFDM通信系統(tǒng)的載波的索引。因?yàn)榈?號(hào)載波表示DC分量，因此將空數(shù)據(jù)插入第0號(hào)副載波。
同時(shí)，將空數(shù)據(jù)插入通過在實(shí)際使用中排除108個(gè)副載波獲得的副載波和第0號(hào)副載波，即第-55號(hào)副載波到第-64號(hào)副載波的副載波，以及第55號(hào)副載波到第63號(hào)副載波的副載波。
空數(shù)據(jù)被插入到第-55號(hào)副載波到第-64號(hào)副載波的副載波和第55號(hào)副載波到第63號(hào)副載波的副載波，因?yàn)榈?55號(hào)副載波到第-64號(hào)副載波的副載波和第55號(hào)副載波到第63號(hào)副載波的副載波與用于防止與使用在時(shí)域中的保護(hù)間隔區(qū)域的另一個(gè)系統(tǒng)干擾的保護(hù)頻帶，即在頻帶中相鄰頻帶相對(duì)應(yīng)。
在接收到頻域?qū)ьl碼元時(shí)，IFFT塊在將所接收到的頻域?qū)ьl碼元映射到相對(duì)應(yīng)的副載波之后執(zhí)行IFFT，并且輸出時(shí)域?qū)ьl碼元。
圖9是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中在時(shí)域內(nèi)的導(dǎo)頻碼元結(jié)構(gòu)的圖。參照?qǐng)D9，導(dǎo)頻碼元具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中具有長度Pc＝NFFT/2的碼元被重復(fù)兩次，并且按照OFDM通信系統(tǒng)的特性用循環(huán)前綴(CP)方法插入的保護(hù)間隔信號(hào)被添加到被重復(fù)碼元的報(bào)頭。NFFT表示在OFDM通信系統(tǒng)中所使用的IFFT/FFT塊的點(diǎn)數(shù)。因?yàn)樵贠FDM通信系統(tǒng)中所使用的IFFT/FFT塊的點(diǎn)數(shù)如參照?qǐng)D8所述的那樣是128，所述導(dǎo)頻碼元的長度Pc變?yōu)?4。
圖10是圖示按照本發(fā)明的實(shí)施例在OFDM通信系統(tǒng)中在頻域內(nèi)的導(dǎo)頻碼元結(jié)構(gòu)的圖。參照?qǐng)D10，排除保護(hù)頻帶1001和1007的副載波周期大致被劃分為相關(guān)周期1003和PAPR周期1005。相關(guān)周期1003由通過組合序列即，塊代碼生成的具有與沃爾什代碼更大相關(guān)值的序列組成，而PAPR周期1005由包括在相關(guān)周期1003中的每個(gè)序列的PAPR降低序列組成。如圖10所示，導(dǎo)頻碼元由第一部分序列即對(duì)應(yīng)相關(guān)周期1003的序列和第二部分序列即對(duì)應(yīng)于PAPR周期1005的序列組成。插入到相關(guān)周期1003的序列，即從圖2的加法器207輸出的序列被稱作為“相關(guān)序列”。參照?qǐng)D5描述的相關(guān)值的計(jì)算僅僅在相關(guān)周期1003實(shí)現(xiàn)。
在圖10中，C表示具有長度48的塊代碼?！?·)表示具有長度為48的交織方案，而長度-48的塊代碼按照∏(·)交織。此外，W(·)表示沃爾什代碼掩碼(masking)。
所述導(dǎo)頻碼元由下面等式給定的頻域序列生成
在等式(1)中，IDcell表示小區(qū)ID，‘s’表示扇區(qū)ID，‘k’表示副載波索引，而Nused表示在OFDM通信系統(tǒng)中實(shí)際使用的副載波數(shù)量，即通過排除DC分量和保護(hù)間隔分量確定的副載波數(shù)量。在此假定所有基站和扇區(qū)的導(dǎo)頻碼元使用相同的頻率偏置。如同等式(1)所示，頻域序列PIDcell，s[k]按照等式(1)僅僅分配給具有偶索引的副載波，并且因?yàn)橹?被無條件地分配給具有奇索引的副載波，所以在IFFT操作期間相同序列在時(shí)域內(nèi)被重復(fù)兩次。
而且，在等式(1)，_是權(quán)重值，其被設(shè)置使得導(dǎo)頻碼元的發(fā)射功率級(jí)應(yīng)該等于在除導(dǎo)頻碼元周期外的其他周期即數(shù)據(jù)碼元周期所發(fā)射的數(shù)據(jù)碼元的發(fā)射功率級(jí)，并且qIDcell，s[m]被定義為
在等式(2)中，

表示不大于m/9的最大整數(shù)，而R(r)可以寫為 在等式(3)中，Wsrmod8表示與扇區(qū)ID＝s相對(duì)應(yīng)的長度-8沃爾什代碼的重復(fù)。如果特定的十進(jìn)制數(shù)k(1≤k≤127)被表示為二進(jìn)制數(shù)b6b5b4b3b2b1b0，其中b6是最高有效位(MSB)，而b0是最低有效位(LSB)，則bk表示行矢量，并且bk{b0b1b2b3b4b5b6}。而且，在等式(3)中，gu(0≤u≤47)表示塊代碼生成器矩陣G的第u列矢量。該塊代碼生成器矩陣G由下式給出 在等式(4)中，bkgu表示1×7行矢量和7×1列矢量的矩陣積，并且該矩陣積用標(biāo)量值表示，對(duì)其使用了模2加法和乘法運(yùn)算。而且，在等式(4)中，∏(r)(0≤r≤47)表示圖2中的交織器203的交織方案，而交織方案如表1所示。
表1 交織方案∏(r)按表1所示的順序置換組成長度-48塊代碼的48個(gè)元素。而且，在等式(2)中，序列T(s)

被確定為最小化導(dǎo)頻碼元的PAPR的PAPR降低序列。PAPR降低序列與小區(qū)ID和扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)以及導(dǎo)頻碼元的PAPR與小區(qū)ID和扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)，所述PAPR降低序列的如表2所示。表2 前面的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射/接收方案還可以被應(yīng)用到使用多輸入多輸出(MIMO)方案并且不要求扇區(qū)標(biāo)識(shí)的OFDM通信系統(tǒng)。在此情形中，因?yàn)椴恍枰葏^(qū)標(biāo)識(shí)，與前面的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射/接收方案不同的替代的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射/接收方案使用相同的沃爾什代碼，例如，全1的沃爾什代碼，來代替使用按照扇區(qū)ID分開生成的沃爾什代碼。全1沃爾什代碼是指其中與組成對(duì)應(yīng)沃爾什代碼的所有元素是1的沃爾什代碼。
如果發(fā)射機(jī)，例如，OFDM通信系統(tǒng)的基站使用Nt發(fā)射天線，則通過每個(gè)Nt發(fā)射天線發(fā)射的導(dǎo)頻碼元可以被表示為
在等式(5)中，‘n’表示發(fā)射天線ID，而‘k’表示副載波索引。而且，等式(5)中的qIDcell[m]被定義為
在等式(6)中，依據(jù)發(fā)射天線數(shù)量Nt和在OFDM通信系統(tǒng)中所使用的IFFT/FFT操作的端口數(shù)NFFT定義序列R(r)和T(k)。所以，還依據(jù)在OFDM通信系統(tǒng)中所使用的發(fā)射天線數(shù)量Nt和IFFT/FFT操作的端口數(shù)NFFT定義qIDcell[m]。
現(xiàn)在對(duì)R(r)，T(k)和qIDcell[m]進(jìn)行描述，它們?nèi)慷既Q于發(fā)射天線數(shù)量Nt和在OFDM通信系統(tǒng)中所使用的IFFT/FFT操作的點(diǎn)數(shù)NFFT。
如果發(fā)射天線的數(shù)量Nt＝4并且用在OFDM通信系統(tǒng)中的IFFT/FFT操作的點(diǎn)數(shù)NFFT＝128，則R(r)可以重新寫為 在等式(7)的情形中，給定塊代碼生成器矩陣G為 在等式(7)的情形中，交織方案被定義為 表3 在等式(6)中，T(k)被定義如表4，并且按圖5所示的十六進(jìn)制數(shù)定義qIDcell[m]。
表4 表5 可以從前面的描述理解到，本發(fā)明提供導(dǎo)頻碼元標(biāo)識(shí)在OFDM通信系統(tǒng)中使用塊代碼和沃爾什代碼的小區(qū)ID和扇區(qū)ID，由此增加在OFDM通信系統(tǒng)中可用和可區(qū)分的小區(qū)ID和扇區(qū)ID的數(shù)量。不僅僅使用塊代碼而且使用PAPR降低序列生成導(dǎo)頻碼元，由此有助于整體地改善所述導(dǎo)頻碼元的PAPR特性。此外，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射/接收方案，用于使能這樣的OFDM通信系統(tǒng)，其使用MIMO方案并且不要求用于區(qū)分發(fā)射天線的塊代碼標(biāo)識(shí)和使用塊代碼和沃爾什代碼和小區(qū)ID，由此增加可用和可區(qū)分的小區(qū)ID和發(fā)射天線的數(shù)量。
盡管已經(jīng)參照其某優(yōu)選實(shí)施例展示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得，在不偏離由權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的方法，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，所述方法包括步驟
在接收到小區(qū)ID和扇區(qū)ID時(shí)，基于小區(qū)標(biāo)識(shí)(ID)和扇區(qū)ID，利用塊代碼和沃爾什代碼生成第一部分序列，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分，并且每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分；
基于小區(qū)ID和扇區(qū)ID從一組序列中選擇第二部分序列；
利用所述第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及
通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射所述時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述扇區(qū)數(shù)是1，則所述沃爾什代碼是全1的沃爾什代碼。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中生成第一部分序列的步驟包括步驟
生成與所述小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼；
從預(yù)定的沃爾什代碼中選擇與所述扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)所選擇的沃爾什代碼預(yù)定次數(shù)；以及
交織所述塊代碼；以及
通過對(duì)所交織的塊代碼和經(jīng)重復(fù)的沃爾什代碼執(zhí)行異或(XOR)操作生成第一部分序列。
4.一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的裝置，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，其中全頻帶被劃分為N個(gè)副載波頻帶，所述裝置包括
基準(zhǔn)信號(hào)生成器，用于在接收到小區(qū)ID和扇區(qū)ID時(shí)，基于小區(qū)標(biāo)識(shí)(ID)和扇區(qū)ID，利用塊代碼和沃爾什代碼生成第一部分序列，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分，并且每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分，利用按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID從預(yù)定序列選擇的第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及
發(fā)射機(jī)，用于通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中如果所述扇區(qū)數(shù)是1，則所述沃爾什代碼是全1的沃爾什代碼。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述基準(zhǔn)信號(hào)生成器包括
塊代碼編碼器，用于生成與所述小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼；
沃爾什代碼重復(fù)器，用于從預(yù)定的沃爾什代碼中選擇與所述扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)所選擇的沃爾什代碼設(shè)置次數(shù)；以及
交織器，用于交織所述塊代碼；以及
加法器，用于通過對(duì)所交織的塊代碼和經(jīng)重復(fù)的沃爾什代碼執(zhí)行異或(XOR)操作生成第一部分序列；以及
組合器，用于使用所述第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)。
7.一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的方法，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，其中全頻帶被劃分為N個(gè)副載波頻帶，所述方法包括步驟
在接收到小區(qū)ID時(shí)，生成與小區(qū)標(biāo)識(shí)(ID)相對(duì)應(yīng)的塊代碼，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分；
在接收到扇區(qū)ID時(shí)從預(yù)定沃爾什代碼選擇與扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)所選擇的沃爾什代碼設(shè)置的次數(shù)，其中每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分；
交織所述塊代碼，并且通過對(duì)所交織的塊代碼和經(jīng)重復(fù)的沃爾什代碼執(zhí)行異或(XOR)操作生成第一部分序列；
從預(yù)定的序列中選擇與所述小區(qū)ID和所述扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的第二部分序列；
使用所述第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及
通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中如果所述扇區(qū)數(shù)是1，則所述沃爾什代碼是全1的沃爾什代碼。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述通過IFFT將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)包括步驟
在DC分量和N個(gè)副載波的副載波之間，插入空數(shù)據(jù)到與干擾消除分量相對(duì)應(yīng)的副載波，并且在將組成頻域基準(zhǔn)信號(hào)的元素的每個(gè)插入從N個(gè)副載波中排除已插入空數(shù)據(jù)的副載波的M個(gè)副載波中的每個(gè)之后，執(zhí)行IFFT。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述通過IFFT將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)的步驟包括步驟
在DC分量和N個(gè)副載波的副載波之間，插入空數(shù)據(jù)到與干擾消除分量相對(duì)應(yīng)的副載波，并且在將組成頻域基準(zhǔn)信號(hào)的元素的每個(gè)插入從N個(gè)副載波中排除已插入空數(shù)據(jù)的副載波并且包括偏置的M個(gè)副載波中的每個(gè)之后，執(zhí)行IFFT。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述偏置對(duì)于小區(qū)和扇區(qū)中每個(gè)被設(shè)定為不同的值。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述序列被這樣設(shè)置，使得基準(zhǔn)信號(hào)的峰值均值功率比(PAPR)被最小化。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中頻域基準(zhǔn)信號(hào)被定義為
IDcell∈{0，1，…，126}，n＝0，1，…，N，-1，
其中，PIDcell，n[k]表示頻域基準(zhǔn)信號(hào)，IDcell表示小區(qū)ID，‘n’表示發(fā)射天線ID，‘k’表示副載波索引，而Nused表示使用中的副載波數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中
其中R(r)被定義為
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述塊代碼的生成器矩陣被表達(dá)為
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中如果發(fā)射天線的數(shù)量是4并且用在該通信系統(tǒng)中的IFFT/FFT操作的點(diǎn)數(shù)是128，則∏(r)被定義為
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中T(k)被表示為
并且qIDcell[m]按下面的十六進(jìn)制數(shù)表示
18.一種在通信系統(tǒng)中通過至少一個(gè)發(fā)射天線發(fā)射用于標(biāo)識(shí)小區(qū)和扇區(qū)的基準(zhǔn)信號(hào)的裝置，該通信系統(tǒng)包括多個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)包含至少一個(gè)扇區(qū)和至少一個(gè)發(fā)射天線，其中全頻帶被劃分為N個(gè)副載波頻帶，所述裝置包括
塊代碼編碼器，用于當(dāng)接收小區(qū)ID時(shí)生成與所述小區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的塊代碼，其中多個(gè)小區(qū)中的每個(gè)通過其唯一小區(qū)ID區(qū)分；
沃爾什代碼重復(fù)器，用于在接收到扇區(qū)ID時(shí)從預(yù)定的沃爾什代碼中選擇與所述扇區(qū)ID相對(duì)應(yīng)的沃爾什代碼，并且重復(fù)所選擇的沃爾什代碼預(yù)定次數(shù)，其中每個(gè)扇區(qū)通過其唯一扇區(qū)ID區(qū)分；
交織器，用于交織所述塊代碼；
加法器，用于通過對(duì)所交織的塊代碼和經(jīng)重復(fù)的沃爾什代碼執(zhí)行異或(XOR)操作生成第一部分序列；以及
組合器，用于使用按照小區(qū)ID和扇區(qū)ID從預(yù)定序列選擇的第一部分序列和第二部分序列生成頻域基準(zhǔn)信號(hào)；以及
發(fā)射機(jī)，用于通過逆快速傅立葉變換(IFFT)將頻域基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)，并且在預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)射周期發(fā)射時(shí)域基準(zhǔn)信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中如果所述扇區(qū)數(shù)是1，則所述沃爾什代碼是全1的沃爾什代碼。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述發(fā)射機(jī)包括
IFFT塊，用于在DC分量和N個(gè)副載波的副載波之間，插入空數(shù)據(jù)到與干擾消除分量相對(duì)應(yīng)的副載波，并且在將組成頻域基準(zhǔn)信號(hào)的元素的每個(gè)插入從N個(gè)副載波中排除已插入空數(shù)據(jù)的副載波的M個(gè)副載波中的每個(gè)之后，執(zhí)行IFFT；以及
射頻(RF)處理器，用于對(duì)經(jīng)過IFFT處理的信號(hào)進(jìn)行射頻處理，并且發(fā)射經(jīng)過射頻處理的信號(hào)。
21.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述發(fā)射機(jī)包括
FFT塊，用于在DC分量和N個(gè)副載波的副載波之間插入空數(shù)據(jù)到與干擾消除分量相對(duì)應(yīng)的副載波，并且在將組成頻域基準(zhǔn)信號(hào)的元素的每個(gè)插入從N個(gè)副載波中排除已插入空數(shù)據(jù)的副載波并且包括偏置的M個(gè)副載波中的每個(gè)之后，執(zhí)行IFFT；以及
射頻RF處理器，用于對(duì)經(jīng)過IFFT處理的信號(hào)進(jìn)行射頻處理，并且發(fā)射經(jīng)過射頻處理的信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述偏置是將小區(qū)和扇區(qū)中的每個(gè)設(shè)定為不同的值。
23.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述序列被這樣設(shè)置，使得基準(zhǔn)信號(hào)的峰值均值功率比(PAPR)被最小化。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中頻域基準(zhǔn)信號(hào)被定義為
IDcell∈{0，1，…，126}，n＝0，1，…，Nt-1，
其中，PIDcell，n[k]表示頻域基準(zhǔn)信號(hào)，IDcell表示小區(qū)ID，‘n’表示發(fā)射天線ID，‘k’表示副載波索引，而Nused表示使用中的副載波數(shù)。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中
其中R(r)被定義為
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述塊代碼的生成器矩陣被表達(dá)為
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其中如果發(fā)射天線的數(shù)量是4并且用在通信系統(tǒng)中的IFFT/FFT操作的點(diǎn)數(shù)是128，則∏(r)被定義為
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中T(k)被表示為
并且qIDcell[m]按下面的十六進(jìn)制數(shù)表示
29.一種在包含一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中為基站標(biāo)識(shí)提供導(dǎo)頻碼元的方法，
其中所述導(dǎo)頻碼元包括具有良好小區(qū)標(biāo)識(shí)特性的第一序列和用于對(duì)所有導(dǎo)頻碼元降低峰值均值功率比PAPR的第二序列。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述第一序列通過要從基站發(fā)射到移動(dòng)站的塊代碼信息產(chǎn)生。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其中所述第二序列從考慮所述第一序列的預(yù)定參考表產(chǎn)生。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其中要從基站發(fā)射到移動(dòng)站的所述信息是小區(qū)標(biāo)識(shí)(ID)。
33.如權(quán)利要求29所述的方法，其中用于基站信息的導(dǎo)頻碼元通過在其中反映第一序列和第二序列的下面的等式確定
其中R(r)被定義為
其中R(r)表示第一序列，和T(-)表示第二序列。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述基站標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻碼元與Nt發(fā)射天線的每個(gè)獨(dú)立地發(fā)射，該導(dǎo)頻碼元被確定為
IDcell∈{0，1，…，126}，n＝0，1，…，Nt-1，
全文摘要
公開了一種用于在具有一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線的多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)中提供基站標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻碼元的方法，其中所述導(dǎo)頻碼元包括具有良好小區(qū)標(biāo)識(shí)特性的第一序列和用于對(duì)所有導(dǎo)頻碼元降低峰值均值功率比(PAPR)的第二序列。
文檔編號(hào)H04J11/00GK1973467SQ20058002101
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者樸圣恩, 崔承勛, 樸東植, 金宰烈, 張智皓, 周判諭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社