專利名稱：可用于捕捉發(fā)射機(jī)分集益處的在多發(fā)射ofdm系統(tǒng)中的導(dǎo)頻音的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無(wú)線發(fā)射，尤其地涉及使用多空間流和導(dǎo)頻音的無(wú)線發(fā)射。
背景技術(shù)：
使用諸如用于802.11協(xié)議發(fā)射等的OFDM系統(tǒng)，導(dǎo)頻音被用來(lái)協(xié)助發(fā)射和接收。使用MIMO系統(tǒng)或多發(fā)射系統(tǒng)，產(chǎn)生了額外的復(fù)雜性。MIMO系統(tǒng)能夠提供發(fā)射分集增益。在單發(fā)射天線上使用單發(fā)射空間流的簡(jiǎn)單無(wú)線發(fā)射機(jī)的情況下，并不能獲得這些益處，并且即使使用一些導(dǎo)頻音方案，也可能不能獲得某些益處。
在MIMO系統(tǒng)中，導(dǎo)頻音可通過(guò)從頭至尾循環(huán)空間流從而使用多發(fā)射空間流來(lái)發(fā)射，但隨之頻譜平坦性成為一個(gè)問(wèn)題，如果恰巧此時(shí)承載該導(dǎo)頻音的空間流上有衰落，那么導(dǎo)頻跟蹤可能失敗。
發(fā)明概述一種使用多個(gè)發(fā)射天線的發(fā)射機(jī)的實(shí)施例提供可用于捕捉發(fā)射機(jī)分集益處的導(dǎo)頻音。
在具有在接收機(jī)處可區(qū)分的多個(gè)空間流、其中數(shù)據(jù)被編碼并和導(dǎo)頻音一起通過(guò)通信信道被發(fā)射以給接收機(jī)提供關(guān)于通信信道和/或發(fā)射機(jī)損傷和/或接收機(jī)損傷對(duì)所發(fā)射的空間流的影響的信息的無(wú)線發(fā)射機(jī)中，可通過(guò)標(biāo)識(shí)其間將發(fā)射代表已編碼數(shù)據(jù)的一部分的碼元的多個(gè)碼元周期；標(biāo)識(shí)這多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得接收機(jī)在接收具有所標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音的至少一部分時(shí)，被提供使接收機(jī)能表征通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)；以及在這多個(gè)碼元周期里在這多個(gè)空間流上發(fā)射碼元和導(dǎo)頻音來(lái)提供諸益處。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)頻音在空-時(shí)上或在空-時(shí)-頻上是正交的，而在其它一些實(shí)施例中是半正交的。導(dǎo)頻音值可為等幅和相移的，或者也可能有振幅變化，其中對(duì)于一個(gè)給定的碼元周期，空間流的至少兩個(gè)導(dǎo)頻音是非零的。
以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將提供對(duì)本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)的更好的理解。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明可用的無(wú)線發(fā)射機(jī)的框圖。
圖2是本發(fā)明可用的無(wú)線接收機(jī)的框圖。
圖3是更為詳細(xì)地示出圖1的發(fā)射機(jī)的一部分的框圖。
圖4提供了導(dǎo)頻音序列矩陣的多個(gè)示例；圖4(a)為2×2Walsh-Hadamard(WH)矩陣；圖4(b)為可用于四個(gè)碼元周期上的三個(gè)發(fā)射空間流的3×4矩陣；圖4(c)為可用于四個(gè)碼元周期上的四個(gè)發(fā)射空間流的4×4矩陣；圖4(d)為替換方案的4×4矩陣。
圖5示出了接收機(jī)接收的信號(hào)。
圖6是可使用本發(fā)明的簡(jiǎn)單無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的框圖。
圖7是更加詳細(xì)地示出圖6所示網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)設(shè)備與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接之間的耦合的框圖。
發(fā)明詳述在MIMO或多發(fā)射系統(tǒng)的各實(shí)施例中，多個(gè)發(fā)射機(jī)天線被用來(lái)傳送比特序列。通過(guò)在多個(gè)發(fā)射天線上發(fā)射，可獲得發(fā)射分集的益處。使用導(dǎo)頻音的分集，能夠更好地適應(yīng)信號(hào)衰落。應(yīng)該理解的是，除非另有指出，否則在此描述的方法和裝置在接收機(jī)為單天線接收機(jī)或多天線接收機(jī)的情況下工作。
貫穿本公開(kāi)，在一個(gè)對(duì)象有多個(gè)實(shí)例并且實(shí)例的個(gè)數(shù)并不嚴(yán)格的情況下，這些實(shí)例被從“1”編號(hào)到“n”，需要理解的是各使用例之間的“n”值不需要一樣。例如，“n”在不同的地方被用作天線的數(shù)目，但是該數(shù)目在各示例之間可能會(huì)有所變化。應(yīng)該理解的是，這里并不要求所有的實(shí)例都被使用。例如，圖1所示的發(fā)射機(jī)可能設(shè)計(jì)成有10個(gè)天線，但是只有其中7個(gè)被使用。這可能是出于省電的目的，因?yàn)樵谛诺懒己脮r(shí)并不需要10個(gè)天線。因此，“n”在不同的背景中可能取不同的值。在上例中，如果全部的天線都被計(jì)入，則n＝10，而如果只計(jì)入有效天線，則n＝7。天線的數(shù)目可從1到20，或者大于20。
在一些地方，Nt被用來(lái)指示發(fā)射天線/發(fā)射空間流的數(shù)目，而Nr被用來(lái)指示接收天線/接收空間流的數(shù)目。不失一般性，這里的許多示例都假定從發(fā)射機(jī)處的空間信息流的數(shù)目(Ns)到發(fā)射天線的數(shù)目(Nt)的直接映射，即Ns＝Nt，并且當(dāng)一個(gè)值被使用時(shí)，另一個(gè)值也可被使用，除非另有指示。應(yīng)該理解的是，當(dāng)Ns不等于時(shí)Nt時(shí)，仍可通過(guò)直接映射(即空間復(fù)用)基于Nt個(gè)發(fā)送天線來(lái)應(yīng)用導(dǎo)頻映射，或可通過(guò)使用與為將Ns個(gè)空間流映射到Nt個(gè)發(fā)送天線而對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的相同的空間映射來(lái)將導(dǎo)頻映射應(yīng)用于這些空間流。
貫穿本公開(kāi)應(yīng)該理解的是，圖中所示的線條可能是用于傳送復(fù)值的量的時(shí)間序列的數(shù)字信號(hào)線。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，諸如求和符等運(yùn)算符對(duì)象可能為復(fù)求和符。在其它情況下，所傳送的信號(hào)可能為模擬信號(hào)、控制信號(hào)或一個(gè)或多個(gè)值的流。
圖1為可使用本文所述的導(dǎo)頻音方案的無(wú)線發(fā)射機(jī)100的框圖。如所示的，無(wú)線發(fā)射機(jī)100包括編碼器102，其具有用于接收要向一個(gè)無(wú)線接收機(jī)(或多個(gè)無(wú)線接收機(jī))發(fā)射的數(shù)據(jù)的輸入。編碼器102可為FEC、加密、分組和/或其它已知用于無(wú)線發(fā)射的編碼而將數(shù)據(jù)編碼。編碼器102的輸出被提供給將已編碼數(shù)據(jù)映射到發(fā)射機(jī)的空-時(shí)-頻(STF)維度的映射器104。維度代表允許數(shù)據(jù)被分配的各種構(gòu)形。給定的一個(gè)比特或一集比特(可能僅涉及一組比特，或涉及對(duì)應(yīng)于某群點(diǎn)的一集比特)被映射到各維中的某個(gè)特定的地方。一般地，被映射到各維中的不同地方的比特和/或信號(hào)以預(yù)期它們?cè)诮邮諜C(jī)處有一定概率可被區(qū)分的方式從發(fā)射機(jī)發(fā)射。
空間流以預(yù)期不同空間流上的發(fā)射在接收機(jī)處有一定概率可被區(qū)分的方式從發(fā)射機(jī)被發(fā)射。例如，映射到一個(gè)空間維的比特被作為一個(gè)空間流來(lái)發(fā)射。該空間流可在其自己的與其它天線空分的天線上、在其自身于多個(gè)空分天線上的正交重疊上、在其自身的偏振上等被發(fā)射。許多用于空間流分離的技術(shù)(涉及在空間上分離天線或其它允許其信號(hào)在接收機(jī)處可被區(qū)分的技術(shù))是已知并可使用的。
在圖1所示的示例中，有Nt個(gè)空間流(以相同數(shù)目的天線示出，但并非總是這種情況)。Nt的示例包括2、3、4、10或其它大于1的數(shù)目。在一些實(shí)例中，因?yàn)槠渌臻g流的無(wú)效，可能只有一個(gè)空間流可用，但是應(yīng)該理解的是本文所述的方案的一些益處只有在有1個(gè)以上空間流時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。
在發(fā)射機(jī)使用多個(gè)頻率副載波來(lái)發(fā)射的情況下，頻率維可能有多個(gè)值，從而映射器104可將一些比特映射到一個(gè)頻率副載波，而將其它比特映射到另一個(gè)頻率副載波。用于數(shù)據(jù)的頻率副載波可以是由由802.11標(biāo)準(zhǔn)為數(shù)據(jù)副載波指定的頻率副載波。其它頻率副載波可被保留作為保護(hù)頻段、導(dǎo)頻音副載波、或不承載(或并不總是承載)數(shù)據(jù)的副載波。在圖1所示的示例中，有Nc個(gè)數(shù)據(jù)副載波。Nc的示例包括52、56、114、116或用于OFDM的其它大于1的數(shù)目?？芍T如通過(guò)將導(dǎo)頻音和數(shù)據(jù)時(shí)間復(fù)用到各副載波上的空-時(shí)導(dǎo)頻映射，來(lái)將這些技術(shù)用于單副載波系統(tǒng)，然而，本文的眾多示例假定有多個(gè)副載波，并且在空-時(shí)-頻映射的情形下也預(yù)期如此。
時(shí)間維是指碼元周期，并且不同的比特可被分配給不同的碼元周期。在有多個(gè)空間流、多個(gè)副載波以及多個(gè)碼元周期的情況下，一個(gè)碼元周期的發(fā)射可被稱為一個(gè)“OFDM(正交頻分復(fù)用)MIMO(多輸入多輸出)碼元”。已編碼數(shù)據(jù)的發(fā)射速率可由每個(gè)簡(jiǎn)單碼元的比特?cái)?shù)(log2(所用的群的數(shù)目))乘以空間流的數(shù)目乘以數(shù)據(jù)副載波的數(shù)目，再除以該碼元周期的長(zhǎng)度來(lái)確定。
因此，映射器104將把比特(或輸入數(shù)據(jù)的其它單位)映射到空間流、數(shù)據(jù)副載波以及碼元周期。如圖1所示，分離的空間流沿著分離的路徑走。在一些實(shí)現(xiàn)中，這Nt條路徑用不同的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而在其它實(shí)現(xiàn)中，路徑硬件被重用于一個(gè)以上的空間流，或者路徑邏輯用對(duì)一個(gè)或以上空間流執(zhí)行的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)空間流的元件都用參考標(biāo)號(hào)示出，并且類似元件的各實(shí)例具有相同的標(biāo)號(hào)，并且實(shí)例在括弧中指出。
QAM映射器106將映射器104提供的數(shù)據(jù)映射到多個(gè)群。例如，在使用QAM(正交振幅調(diào)制)的情況下，QAM映射器106可每個(gè)空間流、每個(gè)數(shù)據(jù)副載波、每個(gè)碼元周期被提供4比特，并且將為每個(gè)碼元周期的每個(gè)數(shù)據(jù)副載波的每個(gè)空間流輸出一個(gè)16-QAM群信號(hào)(創(chuàng)建串到并(S/P)數(shù)據(jù)路徑)。也可使用諸如將導(dǎo)致每個(gè)碼元周期、每個(gè)數(shù)據(jù)副載波、每個(gè)空間流消費(fèi)6比特的諸如64-QAM等其它調(diào)制。其它變體也是可能的。
如所示的，QAM映射器16的輸出在空間和頻率維上被擴(kuò)展。導(dǎo)頻音插入器108為導(dǎo)頻音副載波插入導(dǎo)頻音。這些信號(hào)的集合被提供給將數(shù)據(jù)和所插入的導(dǎo)頻音的頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)域信號(hào)的快速傅里葉逆變換(IFFT)單元110，時(shí)域信號(hào)由表示碼元周期k里空間流上的信號(hào)和時(shí)域樣本的矢量z(k)來(lái)表示。
時(shí)域信號(hào)然后由取IFFT單元110的輸出、將其從并行信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)(P/S)、添加循環(huán)前綴、保護(hù)區(qū)間開(kāi)窗等的格式器112(示為每個(gè)空間流一個(gè))進(jìn)行處理，然后作為信號(hào)(由矢量u(n)表示)被提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)114，數(shù)模轉(zhuǎn)換器114進(jìn)而將模擬信號(hào)提供給向天線輸出RF信號(hào)的發(fā)射機(jī)射頻(TX RF)塊，由此通過(guò)被合適地配置成便于無(wú)線接收機(jī)接收的無(wú)線介質(zhì)來(lái)發(fā)射輸入到編碼器102的數(shù)據(jù)。
作為MIMO發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域所公知的，發(fā)射分集增益是在接收機(jī)處使得發(fā)射流的分集相對(duì)于信噪比(SNR)改善分組出錯(cuò)率(PER)的增益。使用本文中說(shuō)明的一些技術(shù)，接收機(jī)能夠更好地表征通信信道和/或發(fā)射機(jī)損傷和/或接收機(jī)損傷，諸如相位噪聲和頻率偏移等，從而使得接收機(jī)在面對(duì)通信信道和/或發(fā)射機(jī)損傷和/或接收機(jī)損傷所引入的信號(hào)畸變的情況下能夠更好地解碼所發(fā)射的數(shù)據(jù)。
圖2是可接收和使用來(lái)自如本文所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)的信號(hào)的無(wú)線接收機(jī)200的框圖。無(wú)線接收機(jī)200最好能夠使用由無(wú)線發(fā)射機(jī)生成的導(dǎo)頻音來(lái)表征信道和/或發(fā)射機(jī)損傷和/或接收機(jī)損傷，并使用該表征來(lái)改善在發(fā)射時(shí)編碼數(shù)據(jù)的接收。
如所示的，無(wú)線接收機(jī)200包括饋入向模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)204輸出基帶信號(hào)的Nr個(gè)(Nr表示接收空間流的個(gè)數(shù)，其可大于、小于或等于發(fā)射空間流的個(gè)數(shù)Nt)接收機(jī)射頻(RX RF)塊202的多個(gè)天線。如同發(fā)射機(jī)的情形，由于可使用各種束流控制、正交化等技術(shù)來(lái)達(dá)到多個(gè)接收機(jī)流，所以所處理的空間流的數(shù)目不需要等于天線的數(shù)目，并且每個(gè)流并不需要被限定于一個(gè)天線。
ADC 204的輸出被提供給同步模塊206，同步模塊206將其輸出提供給執(zhí)行發(fā)射機(jī)的各元件的逆操作的各種元件。例如，反格式器208(示為每個(gè)空間流一個(gè))接收同步模塊206的輸出、移除前綴等、并將數(shù)據(jù)并行化以便于FFT處理，F(xiàn)FT單元210進(jìn)行從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，并且導(dǎo)頻音處理器212拾取每個(gè)空間流的頻域信號(hào)來(lái)共同地確定由發(fā)射機(jī)發(fā)射的空間流、頻率副載波和各組碼元周期上的導(dǎo)頻音。由此，檢測(cè)器214檢測(cè)和解碼各維上的數(shù)據(jù)并輸出接收機(jī)對(duì)發(fā)射機(jī)所發(fā)送的內(nèi)容的估計(jì)。
如果接收機(jī)知道作為總信息序列的一部分發(fā)送的發(fā)射序列，則接收機(jī)能夠在這些已知的發(fā)射序列的幫助下執(zhí)行信道估計(jì)。為了協(xié)助正確的導(dǎo)頻音跟蹤、處理、及數(shù)據(jù)檢測(cè)和解碼，信道估計(jì)模塊216根據(jù)來(lái)自同步模塊206的結(jié)果、或者在反格式化和FFT對(duì)已知的發(fā)射序列和對(duì)總信息序列的數(shù)據(jù)部分而言是一樣的情況下根據(jù)來(lái)自FFT單元210的結(jié)果，向?qū)ьl音處理器212和檢測(cè)器214提供估計(jì)信號(hào)。
圖3給出更為詳細(xì)地示出發(fā)射機(jī)的一部分的示例。如上所述，數(shù)據(jù)音(來(lái)自QAM映射器等)和導(dǎo)頻音(來(lái)自導(dǎo)頻音插入器)被提供給IFFT單元。在數(shù)據(jù)音和導(dǎo)頻音占用不同頻率副載波的情況下，它們被施加到IFFT單元的不同抽頭并被組合為適當(dāng)?shù)臅r(shí)域信號(hào)。在該示例中，由導(dǎo)頻音插入器108插入的特定導(dǎo)頻音由導(dǎo)頻音生成器300來(lái)驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)頻音生成器300確定每個(gè)空間流、每個(gè)導(dǎo)頻音(在發(fā)射機(jī)提供多個(gè)導(dǎo)頻音副載波的情況下)以及每個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音的振幅(并且可能確定其相位)。
導(dǎo)頻音的值可從控制信號(hào)并且也可能從偽隨機(jī)數(shù)(PN)生成器302得到。因此，在一個(gè)碼元周期中，導(dǎo)頻生成器300將為多個(gè)空間流上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)頻音中的每一個(gè)指定振幅(并且可能指定其相位)。在某些情形中振幅可為零，即意味著可不發(fā)射特定空間流的特定導(dǎo)頻音。一碼元周期序列上的一集導(dǎo)頻音值在本文中被稱為導(dǎo)頻音序列。在優(yōu)選實(shí)施例中，給定空間流和導(dǎo)頻副載波的導(dǎo)頻音值在一個(gè)碼元周期上被認(rèn)為是恒定的，并且從一特定碼元周期到下一碼元周期可以改變也可以不變。在這樣的實(shí)施例中，這些值可被稱為“導(dǎo)頻碼元”。因此，導(dǎo)頻生成器可包括用于為多個(gè)空間流和多個(gè)導(dǎo)頻音副載波確定每個(gè)碼元周期為這些流和副載波提供哪個(gè)導(dǎo)頻音碼元的邏輯。
這里以及下文具體描述了用于確定導(dǎo)頻音序列的各種裝置和方法。通過(guò)使用可分辨的導(dǎo)頻音序列集，每個(gè)空間流的相位噪聲、頻率偏移、和/或發(fā)送信道(或其它可能的損傷)能夠被分別估計(jì)。尤其地，可將時(shí)間上正交的矢量集作用于多個(gè)空間流，以便于在使能量在各空間流間平均分配的情況下區(qū)分不同的空間流，并由此能夠從空間流分集獲益。尤其地，可將時(shí)間上正交的矢量集作用于多個(gè)發(fā)射機(jī)天線，以便于在使能量在各發(fā)射機(jī)天線之間平均分配的情況下區(qū)分不同的發(fā)射機(jī)天線。
接著是用于生成導(dǎo)頻音序列的合適模式的方法(在需要說(shuō)明的情況下還有其相應(yīng)的裝置)的幾個(gè)示例。對(duì)于某些實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)頻音序列由可用矩陣表達(dá)的定義來(lái)驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)頻音序列矩陣的示例在圖4中示出。
圖4(a)是第一行具有元素(1，1)、第二行具有元素(1，-1)的2×2Walsh-Hadamard(WH)矩陣。除非另有指示，根據(jù)慣例，矩陣的不同行對(duì)應(yīng)于不同的空間流，而不同的列對(duì)應(yīng)于不同的碼元周期。因此，Nt＝2的發(fā)射機(jī)的導(dǎo)頻音的模式將為，每個(gè)空間流的導(dǎo)頻音對(duì)于一個(gè)碼元周期將具有相同極性，然后對(duì)于下一個(gè)碼元周期將具有相反的極性。在一種方法中，該矩陣是循環(huán)的，并且導(dǎo)頻音模式每?jī)蓚€(gè)碼元周期重復(fù)一次。
圖4(b)為在有三個(gè)發(fā)射空間流并且在四個(gè)碼元周期上循環(huán)的情況下使用的3×4矩陣。
圖4(c)為在有四個(gè)發(fā)射空間流并且在四個(gè)碼元周期上循環(huán)的情況下使用的4×4矩陣。
令xp(n，k)表示MIMO或多發(fā)射OFDM碼元k的副載波n上第p個(gè)發(fā)射天線上被發(fā)射的導(dǎo)頻碼元。對(duì)于兩個(gè)流的MIMO系統(tǒng)，p＝{1，2}并且副載波n的導(dǎo)頻音值根據(jù)表1確定。這提供了合適的空-時(shí)(ST)映射。
表1
如上所示，導(dǎo)頻音在空間流和時(shí)間(例如，碼元周期)上變化。正交ST映射能夠從MIMO OFDM系統(tǒng)的多維發(fā)射中獲益，從而使得接收機(jī)能夠組合正交映射并從空-時(shí)分集中獲益。為此，xp(n，k)作為p和k的函數(shù)最好是正交的。對(duì)于部分正交的映射可獲得一定程度的改善。
一般地，使用使得不同空間流具有不同的序列并且一個(gè)以上的空間流在給定的碼元周期里具有導(dǎo)頻的映射——其中導(dǎo)頻音是諸如可提供正交性但仍經(jīng)受得住衰落的具有不同相位的非零值——將可提供分集優(yōu)勢(shì)。
在每個(gè)空間流具有多個(gè)導(dǎo)頻音的情況下，也可以在空-時(shí)-頻上進(jìn)行映射(STF映射)。正交或部分正交的STF映射在MIMO OFDM系統(tǒng)中可提供類似的益處。為此，xp(n，k)作為p、k和n的函數(shù)最好是正交的。在一種方法中，頻率維的正交性是通過(guò)使用相同的映射矩陣、并移換一些列來(lái)提供的。在其它方法中，不同的導(dǎo)頻音使用不同的矩陣或處理來(lái)生成導(dǎo)頻音序列。例如，可使用將不同流、不同碼元周期及不同導(dǎo)頻音副載波的模式的三維矩陣，從而使得導(dǎo)頻音之間的差異并不限于二維矩陣中值的時(shí)移。使用這些矩陣，它們?cè)诖a元周期上循環(huán)，但也可以在空間流和/或頻率上循環(huán)，諸如給首兩個(gè)流提供一2×4矩陣，然后在次兩個(gè)流上復(fù)制該矩陣，這提供了至少二階分集。
該定義可被一般化地?cái)U(kuò)展到任何給定數(shù)目的發(fā)射天線和/或給定數(shù)目的導(dǎo)頻音。
通過(guò)使用可分辨的導(dǎo)頻序列集，每個(gè)發(fā)射機(jī)天線的相位噪聲、頻率偏移、和/或發(fā)送信道(或其它可能的損傷)能夠被分別估計(jì)。尤其地，時(shí)間上正交的矢量集可被作用于多個(gè)發(fā)射機(jī)天線以便于在使能量在各發(fā)射機(jī)天線間平均分配的情況下區(qū)分不同的發(fā)射機(jī)天線，并由此能夠從發(fā)射機(jī)分集獲益。通過(guò)使一個(gè)以上的空間流上的導(dǎo)頻音具有非零值，即使在一個(gè)流完全衰落時(shí)也能夠連續(xù)地進(jìn)行導(dǎo)頻音跟蹤。
為了防止譜線，可將正交導(dǎo)頻序列乘以諸如由IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)的第17.3.5.9款指定的偽隨機(jī)數(shù)(PN)序列、即具有生成多項(xiàng)式S(x)＝x7+x4+1的PN序列等PN序列。可通過(guò)將整個(gè)導(dǎo)頻映射矩陣乘以PN序列的一個(gè)元素或通過(guò)將導(dǎo)頻映射乘以每個(gè)MIMO OFDM碼元或每組MIMO OFDM碼元的PN序列的一個(gè)元素來(lái)應(yīng)用該P(yáng)N序列。或者，可將每一個(gè)MIMO OFDM碼元或每組MIMO OFDM碼元上的導(dǎo)頻乘以來(lái)自其它PN序列的相應(yīng)元素。
作為示例，令n為導(dǎo)頻副載波的索引(即，其副載波號(hào))，并且將發(fā)射碼元乘以一正交集(在此示例中為2×2 WH矩陣)。然后如圖5所示，第q個(gè)接收天線將觀測(cè)到信號(hào)。在該接收天線處接收到的第一OFDM碼元的信號(hào)是hq1(n)x1(n，1)+hq2(n)x2(n，1)，而下一OFDM碼元的信號(hào)是hq1(n)x1(n，2)-hq2(n)x2(n，2)。第q個(gè)接收天線接收機(jī)的每個(gè)MIMO OFDM碼元的共同相位噪聲誤差(CPE)可根據(jù)hq1(n)、hq2(n)、x1(n，1)、x2(n，1)、x1(n，2)以及x2(n，2)的知識(shí)來(lái)確定。該知識(shí)可來(lái)自知悉x1(n，1)、x2(n，1)、x1(n，2)以及x2(n，2)，并計(jì)算接收機(jī)處的hq1(n)和hq2(n)。
另外，在假定兩個(gè)連續(xù)碼元上的CPE相等的情況下，當(dāng)x1(n，1)＝x1(n，2)且x2(n，1)＝x2(n，2)、或當(dāng)x1(n，1)＝-x1(n，2)且x2(n，1)＝-x2(n，2)時(shí)，可獲得發(fā)射機(jī)分集增益。需要注意的是，在使用該特定矩陣的情況下，如果信道被反向以使得h1(n)＝-h2(n)，則在導(dǎo)頻音相等時(shí)它們將抵消，但對(duì)于第二個(gè)碼元將不會(huì)抵消，從而允許發(fā)射機(jī)分集益處。
兩個(gè)發(fā)射天線情況下的接收機(jī)處理假設(shè)x1(n，1)＝x2(n，1)＝x1(n，2)＝x2(n，2)＝1并且第k個(gè)MIMO OFDM碼元上的CPE為θ(k)。則在接收機(jī)q處接收到的、副載波n上的MIMO OFDM碼元1和2的信號(hào)將為碼元1yq(n，1)＝(hq1(n)+hq2(n))exp(jθ(1))(式1)碼元2yq(n，2)＝(hq1(n)-hq2(n))exp(jθ(2))(式2)根據(jù)此信息，接收機(jī)可通過(guò)將每個(gè)奇數(shù)碼元乘以(hq1(n)+hq2(n))*、而將每個(gè)偶數(shù)碼元乘以(hq1(n)-hq2(n))*來(lái)直接估計(jì)每個(gè)MIMO OFDM碼元的CPE并確定結(jié)果的角度，其中*表示相應(yīng)碼元的共軛。當(dāng)兩個(gè)連續(xù)MIMO OFDM碼元的CPE相等時(shí)，在CPE的估計(jì)中通過(guò)確定
hq1*(n)(yq(n，1)+yq(n，2))+hq2*(n)(yq(n，1)-yq(n，2))(式3)的角度，可從發(fā)射天線分集增益獲得額外的益處。
上述的接收機(jī)處理可用于使用本文中所述的導(dǎo)頻來(lái)獲得共同相位噪聲誤差(CPE)。該處理也可用于諸如獲得或更新信道估計(jì)、頻率偏移估計(jì)等其它目的。
三個(gè)/四個(gè)天線的推廣對(duì)于四發(fā)射天線，可使用諸如圖4(c)中所示的4×4 WH矩陣等4×4矩陣。需要注意的是，這將形成正交集，雖然其它配置也可用。因此，在四個(gè)碼元的導(dǎo)頻上，可獲得發(fā)射分集增益。在二階發(fā)射機(jī)分集已足夠的情況下，可將兩個(gè)2×2 WH矩陣可在空間中堆疊以用于四發(fā)射機(jī)的情形。
諸如提供正交基的矩陣等其它矩陣也可使用。例如，大小為Nt×Nt(其中Nt為TX天線的數(shù)目)的傅立葉矩陣，雖然傅立葉矩陣不能提供WH矩陣的益處，因后者提供映射到BSPK上的良好群點(diǎn)。
在三發(fā)射天線的情形中，可簡(jiǎn)單地選擇4×4 WH矩陣的首三行作為基矢量，如圖4(b)。在其它變體中，使用了圖4(d)的矩陣。在該示例中，當(dāng)僅有兩個(gè)空間流時(shí)，僅在兩個(gè)碼元后就具有正交性，這比僅在四個(gè)碼元后才有正交性更早地提供益處，這可能是這兩個(gè)空間流使用例如第一和第三行的情形。
根據(jù)以上所述，導(dǎo)頻音可以使頻譜平坦性得以保持，諸如在每個(gè)導(dǎo)頻音都出現(xiàn)但具有相移的情況下那樣。
單頻信道和多頻信道對(duì)于單頻信道模式，例如20MHz信道模式，在采用多發(fā)射機(jī)流的情況下，導(dǎo)頻音的副載波索引可為副載波-21和21，但是其它定位也可用，并且可使用兩個(gè)以上的導(dǎo)頻。例如，可可在副載波-21、-7、7、以及21上使用四個(gè)導(dǎo)頻。
對(duì)于諸如40MHz等多頻信道模式，導(dǎo)頻音的副載波索引可以為副載波-42、-14、14、以及42。使用以上標(biāo)示，WH矩陣之前的值可表達(dá)為對(duì)于20MHz的情形xp(-21，k)＝1，xp(21，k)＝1(式4)對(duì)于40MHz的情形xp(-42，k)＝1，xp(-14，k)＝1，xp(14，k)＝1，xp(21，k)＝-1(式5)或者，可將該正交基乘以諸如在802.11a標(biāo)準(zhǔn)中指定的包含127個(gè)元素的PN序列等PN序列，以避免譜線。這同樣適用于諸如6個(gè)導(dǎo)頻音等4個(gè)以上導(dǎo)頻音的情況。例如，可在副載波-53、-25、-11、25、以及53上使用六個(gè)導(dǎo)頻音。在此情形中，可使用較大的矩陣，或者將較小的矩陣循環(huán)用于額外的導(dǎo)頻音。
在單發(fā)射天線的平凡情形下，20MHz單發(fā)射機(jī)流模式(具有48個(gè)數(shù)據(jù)副載波和4個(gè)導(dǎo)頻音)可使用常規(guī)的802.11a導(dǎo)頻方案。
至少由于所發(fā)射的導(dǎo)頻音之間改變的關(guān)系，以上所述允許天線分集。如果對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻音使用相同的值，那么如果h1＝-h2，則在接收機(jī)處衰落將抹去所有的信號(hào)。然而，通過(guò)使用2×2WH矩陣，接收機(jī)將估得一個(gè)OFDM脈沖為零，然后第二OFDM脈沖為h1+h2，由此實(shí)現(xiàn)分集。
采用以上方法，頻譜平坦性不再是問(wèn)題，而且完全衰弱的可能性也大大降低。
圖6示出了可使用本發(fā)明的簡(jiǎn)單無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。例如，可由使用本文中所描述的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的節(jié)點(diǎn)形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。如圖6所示，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)600包括多個(gè)站602，其中每個(gè)站602能與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)600的至少一個(gè)其它站602通信。在具體實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)600是可在諸如建筑物、校園、汽車或類似環(huán)境中使用的局域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在一具體實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)600被設(shè)計(jì)成服從諸如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)。然而，應(yīng)該理解的是，也可使用其它標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)替代以由此來(lái)解決諸如衰弱、多徑以及需要多個(gè)空間流等與在802.11環(huán)境中所解決的問(wèn)題類似的問(wèn)題。
如所示的，站602中的一些被耦合到客戶機(jī)設(shè)備604，而其它站被耦合到與諸如有線局域網(wǎng)(LAN)連接等分布式系統(tǒng)相接的接入點(diǎn)606。例如，站602(1)被耦合到客戶機(jī)設(shè)備604(1)，而站602(3)被耦合到接入點(diǎn)606。圖6旨在作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化和一般化的示圖。干擾的信號(hào)發(fā)生器沒(méi)有示出，但被假定是存在的。
客戶機(jī)設(shè)備604的示例包括膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、或任何其它需要與別的設(shè)備通信的便攜式或半便攜式電子設(shè)備，或者在沒(méi)有或不容易提供與網(wǎng)絡(luò)或其它設(shè)備的有線連接的情況下需要與其它設(shè)備通信的固定電子設(shè)備。接入點(diǎn)606將其各個(gè)站耦合到分布式系統(tǒng)。這種分布式系統(tǒng)的示例包括因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、或者與TCP/IP分組交換網(wǎng)絡(luò)或其它一個(gè)或多個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)的公共或?qū)Ｓ眠B接。
在一般運(yùn)行中，多個(gè)站設(shè)備配備了用于實(shí)現(xiàn)站602功能的電路和/或軟件，并且在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)600中設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)以在這樣的站設(shè)備和與有線網(wǎng)絡(luò)接口耦合的網(wǎng)絡(luò)之間提供接入。耦合到有線網(wǎng)絡(luò)接口的站被稱為“接入點(diǎn)”。這種系統(tǒng)的用途的一個(gè)示例是將建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)而不要求網(wǎng)線被排設(shè)到每臺(tái)計(jì)算機(jī)。在該示例中，該建筑物將配備耦合到網(wǎng)絡(luò)的固定接入點(diǎn)，這些接入點(diǎn)位于耦合到該網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)站中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡的無(wú)線通信范圍之內(nèi)。
圖7更為詳細(xì)地示出了一個(gè)設(shè)備和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接之間的耦合。如其所示的，客戶機(jī)設(shè)備604被耦合到客戶機(jī)站硬件620的設(shè)備I/O部分?？蛻粽居布?20包括各自耦合到設(shè)備I/O部分的發(fā)射部分和接收部分。發(fā)射部分通過(guò)無(wú)線信道622將信號(hào)發(fā)射到接入點(diǎn)硬件624的接收部分。該接收部分被耦合到網(wǎng)絡(luò)I/O部分，由此提供從客戶機(jī)設(shè)備604到諸如局域網(wǎng)絡(luò)等分布式系統(tǒng)626的數(shù)據(jù)通信路徑。通過(guò)接入點(diǎn)硬件624的網(wǎng)絡(luò)I/O部分、接入點(diǎn)硬件624的發(fā)射部分、客戶機(jī)站硬件620的接收部分以及客戶站硬件620的設(shè)備I/O部分，還提供了從分布式系統(tǒng)626到客戶機(jī)設(shè)備604的路徑。無(wú)線信道的622的特性取決于諸如客戶機(jī)站硬件620和接入點(diǎn)硬件624的位置、以及諸如墻壁、建筑物和自然障礙物等干擾物、以及其它設(shè)備和發(fā)射機(jī)與接收機(jī)及信號(hào)反射面的影響等許多因素。這些站可由專用硬件、運(yùn)行站代碼的通用處理器、或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上述示例性接收機(jī)和發(fā)射機(jī)中，發(fā)射部分和接收部分能夠處理多個(gè)流，從而實(shí)現(xiàn)MIMO系統(tǒng)。
一般地，客戶機(jī)站硬件620可與客戶機(jī)設(shè)備604集成。例如，在客戶機(jī)設(shè)備604是膝上型計(jì)算機(jī)的情況下，客戶機(jī)站硬件620可以是插入膝上型計(jì)算機(jī)的PCMCIA插槽中的另附的PCMCIA卡。一般地，接入點(diǎn)硬件624被實(shí)現(xiàn)為僅被用于將有線網(wǎng)絡(luò)耦合到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的有線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備的一部分。雖然這是一般的實(shí)現(xiàn)，但是應(yīng)該理解的是，這里沒(méi)有任何因素妨礙圖7的圖示完全對(duì)稱，即客戶機(jī)站硬件620和接入點(diǎn)硬件624是幾乎相同的硬件設(shè)備實(shí)例，然而，在許多情況下，在考慮用電、成本、重量和/或尺寸的情況下，接入點(diǎn)將被固定，而不是接入點(diǎn)的站是便攜式或移動(dòng)設(shè)備。
本文中所描述的一般機(jī)制是對(duì)MIMO系統(tǒng)的導(dǎo)頻音映射的空-時(shí)依存性和/或變化的利用。對(duì)于MIMO OFDM系統(tǒng)，該映射還可被擴(kuò)展到包括頻域依存性和/或變化(STF映射)。
如已述的，要發(fā)射的導(dǎo)頻音碼元能夠在空間和時(shí)間維上、并且有時(shí)能在頻率維上變化，例如，其中空間維由發(fā)射機(jī)處的發(fā)射天線或空間信息流給定，時(shí)間維由時(shí)間上的后續(xù)碼元定義，并且如果應(yīng)用了OFDM，則頻率維由OFDM副載波給定。在優(yōu)選的實(shí)例中，諸如在一個(gè)以上的非零導(dǎo)頻音出現(xiàn)在一個(gè)碼元周期中且/或這些導(dǎo)頻音在一個(gè)或多個(gè)維上正交或部分正交的情況下，可通過(guò)由這些導(dǎo)頻音的使用而可能實(shí)現(xiàn)的改善的信道特性來(lái)獲得發(fā)射分集的益處。
通過(guò)使用大多數(shù)為非零的導(dǎo)頻音以及每個(gè)碼元周期使用多個(gè)導(dǎo)頻音，可獲得分集益處。因此，在有至少一些導(dǎo)頻音在一些維上重疊的情況下，通過(guò)使用合適的ST或STF映射，提供了分集并且接收機(jī)能夠更好地表征路徑，從而使得通過(guò)這些路徑發(fā)射的數(shù)據(jù)能被更好地恢復(fù)。
需要理解的是，本發(fā)明并不局限于本文所示的特定接收機(jī)實(shí)現(xiàn)。在許多示例中，新穎的裝置和方法被示為采用當(dāng)今無(wú)線系統(tǒng)中常見(jiàn)和普遍的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而應(yīng)該理解的是，除非另有指示，否則本公開(kāi)的理義也適用于其它現(xiàn)有的、以及今后開(kāi)發(fā)的元件。例如，除了1和-1值以外導(dǎo)頻音碼元也可使用其它值，即，可使用其它相位以及甚至其它振幅。作為驅(qū)動(dòng)序列的矩陣的替代，也可將方程或序列(復(fù)數(shù)的或?qū)崝?shù)的)用作導(dǎo)頻音生成器的輸入以生成正交或半正交ST或STF映射。導(dǎo)頻音可以是QAM群點(diǎn)或非QAM群點(diǎn)、輸入等。
雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多修改是可能的。例如，本文中所述的處理可使用硬件組件、軟件組件、和/或其任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是還應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明旨在覆蓋落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有修改和等效方案。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)1.一種在具有在接收機(jī)處可區(qū)分的多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)中的方法，在所述無(wú)線發(fā)射機(jī)中，數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起通過(guò)通信信道被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的空間流的影響的信息，所述方法包括標(biāo)識(shí)其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中的一些的碼元的多個(gè)碼元周期；標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在一給定的碼元周期中在兩個(gè)空間流上至少出現(xiàn)兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值，并且將所述至少兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值選為使得它們作為流和碼元周期的函數(shù)是正交的；以及在所述多個(gè)碼元周期里在所述多個(gè)空間流上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碼元包括第一多個(gè)頻率副載波的群值，所述導(dǎo)頻音被承載于第二多個(gè)頻率副載波中，并且在給定碼元周期里發(fā)射的信號(hào)是所述第一和第二多個(gè)頻率副載波的信號(hào)的組合。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在所述第二多個(gè)頻率副載波上在至少一個(gè)碼元周期和空間流中變化，并且將所述至少兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值選為使得它們作為副載波的函數(shù)是正交的。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各碼元周期上變化，并且所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各空間流上變化。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在一給定碼元周期里，至少兩個(gè)空間流的所述導(dǎo)頻音值是非零的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)在分隔開(kāi)以使其在所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的所述通信信道上有不同信道特性的多個(gè)天線上發(fā)射所述多個(gè)空間流中的至少一些空間流，來(lái)提供所述多個(gè)空間流在所述接收機(jī)處的可區(qū)分性。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述空間流的數(shù)目為2，所述導(dǎo)頻音的數(shù)目為2，所述導(dǎo)頻音值從一組兩個(gè)可能非零值中標(biāo)識(shí)，所述方法還包括根據(jù)依預(yù)先編寫(xiě)的方程為兩個(gè)碼元周期和所述兩個(gè)空間流中的每一個(gè)指示所述兩個(gè)導(dǎo)頻音中的每一個(gè)的所述導(dǎo)頻音值的2×2矩陣來(lái)標(biāo)識(shí)所述導(dǎo)頻音值，所述2×2矩陣使得至少一個(gè)碼元周期上的兩個(gè)空間流中的所述導(dǎo)頻音值都非零。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將所述2×2矩陣重復(fù)用于所述兩個(gè)碼元周期之后的碼元周期。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，根據(jù)長(zhǎng)于兩個(gè)元素的序列更改所述導(dǎo)頻音值，以使得所述導(dǎo)頻音值的模式不是每?jī)蓚€(gè)碼元周期重復(fù)一次。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述序列是被應(yīng)用于所述導(dǎo)頻音值以達(dá)到最終使用的導(dǎo)頻音值序列的偽隨機(jī)序列。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列由生成多項(xiàng)式S(x)＝x7+x4+1定義。
12.一種具有在接收機(jī)處可區(qū)分的多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起通過(guò)通信信道被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的空間流的影響的信息，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括解析器，用于將要編碼的所述數(shù)據(jù)分配到其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中的一些的碼元的多個(gè)碼元周期，并將所述數(shù)據(jù)在所述多個(gè)空間流間分配；導(dǎo)頻音值生成器，用于標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在一給定的碼元周期中的兩個(gè)空間流上至少出現(xiàn)兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值，并且將所述至少兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值選為使得它們作為流和碼元周期的函數(shù)是正交的；以及發(fā)射電路，用于在所述多個(gè)碼元周期里在所述多個(gè)空間流上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
13.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述碼元包括第一多個(gè)頻率副載波的群值，并且所述無(wú)線發(fā)射機(jī)還包括用于將所述導(dǎo)頻音插入第二多個(gè)頻率副載波中的導(dǎo)頻音插入器，其中給定碼元周期中所發(fā)射的信號(hào)是所述第一和第二多個(gè)頻率副載波的組合。
14.如權(quán)利要求13所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在所述第二多個(gè)頻率副載波上在至少一個(gè)碼元周期和空間流中變化，并且將所述至少兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值選為使得它們作為副載波的函數(shù)是正交的。
15.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各碼元周期上變化，并且所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各空間流上變化。
16.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，在一給定碼元周期里，至少兩個(gè)空間流的所述導(dǎo)頻音值是非零的。
17.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)還包括分隔開(kāi)以使其在所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的所述通信信道上有不同信道特性的多個(gè)天線，并且所述無(wú)線發(fā)射機(jī)被配置成在所述多個(gè)天線上發(fā)射所述多個(gè)空間流中的至少一些。
18.如權(quán)利要求12所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述空間流的數(shù)目為2，所述導(dǎo)頻音的數(shù)目為2，所述導(dǎo)頻音值從一組兩個(gè)可能非零值中標(biāo)識(shí)，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括用于根據(jù)依預(yù)先編寫(xiě)的方程為兩個(gè)碼元周期和所述兩個(gè)空間流中的每一個(gè)指示所述兩個(gè)導(dǎo)頻音中的每一個(gè)的所述導(dǎo)頻音值的2×2矩陣來(lái)標(biāo)識(shí)所述導(dǎo)頻音值的邏輯或電路，其中所述2×2矩陣使得至少一個(gè)碼元周期上的兩個(gè)空間流中的所述導(dǎo)頻音值都非零。
19.如權(quán)利要求18所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述2×2矩陣被重復(fù)用于所述兩個(gè)碼元周期之后的碼元周期。
20.如權(quán)利要求18所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值根據(jù)長(zhǎng)于兩個(gè)元素的序列被更改，以使得所述導(dǎo)頻音值的模式不是每?jī)蓚€(gè)碼元周期重復(fù)一次。
21.如權(quán)利要求20所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述序列是被應(yīng)用于所述導(dǎo)頻音值以達(dá)到最終使用的導(dǎo)頻音值序列的偽隨機(jī)序列。
22.如權(quán)利要求21所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列由生成多項(xiàng)式S(x)＝x7+x4+1定義。
23.一種在具有在包括接收機(jī)處可區(qū)分的多條路徑的通信信道上可傳送的一個(gè)或多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)中的方法，在所述無(wú)線發(fā)射機(jī)中，數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起在所述通信信道上被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)空間流的影響的信息，所述方法包括標(biāo)識(shí)其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中的一些的碼元的多個(gè)碼元周期；標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收所述多條路徑中的至少兩條上的具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在給定碼元周期里，非零導(dǎo)頻音值在所述多條路徑中的所述至少兩條上被發(fā)射，并且將所述至少兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值選為使得它們作為流和碼元周期的函數(shù)是正交的；以及在所述多個(gè)碼元周期里在所述多條路徑上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
24.一種配置成在包括接收機(jī)處可區(qū)分的多條路徑的通信信道上發(fā)射一個(gè)或多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起在所述通信信道上被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)空間流的影響的信息，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括解析器，用于將要編碼的所述數(shù)據(jù)分配到其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中一些的碼元的多個(gè)碼元周期，并將所述數(shù)據(jù)在所述一個(gè)或多個(gè)空間流間分配；導(dǎo)頻音值生成器，用于標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收所述多條路徑中的至少兩條上的具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在給定碼元周期里，非零導(dǎo)頻音值在所述多條路徑中的所述至少兩條上被發(fā)射，并且將所述至少兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值選為使得它們作為流和碼元周期的函數(shù)是正交的；以及發(fā)射電路，用于在所述多個(gè)碼元周期里在所述多條路徑上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
權(quán)利要求
1.一種在具有在接收機(jī)處可區(qū)分的多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)中的方法，在所述無(wú)線發(fā)射機(jī)中，數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起通過(guò)通信信道被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的空間流的影響的信息，所述方法包括標(biāo)識(shí)其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中的一些的碼元的多個(gè)碼元周期；標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在一給定的碼元周期中在兩個(gè)空間流上至少出現(xiàn)兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值；以及在所述多個(gè)碼元周期里在所述多個(gè)空間流上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碼元包括第一多個(gè)頻率副載波的群值，所述導(dǎo)頻音被承載于第二多個(gè)頻率副載波中，并且在給定碼元周期里發(fā)射的信號(hào)是所述第一和第二多個(gè)頻率信道的信號(hào)的組合。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在所述第二多個(gè)頻率副載波上在至少一個(gè)碼元周期和空間流中而變化。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各碼元周期上變化，并且所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各空間流上變化。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在一給定碼元周期里，至少兩個(gè)空間流的所述導(dǎo)頻音值是非零的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在空-時(shí)上正交。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在空-時(shí)-頻上正交。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)在分隔開(kāi)以使其在所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的所述通信信道上有不同信道特性的多個(gè)天線上發(fā)射所述多個(gè)空間流中的至少一些空間流，來(lái)提供所述多個(gè)空間流在所述接收機(jī)處的可區(qū)分性。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，空間流的數(shù)目為2，導(dǎo)頻音的數(shù)目為2，所述導(dǎo)頻音值從一組兩個(gè)可能非零值中標(biāo)識(shí)，所述方法包括根據(jù)依預(yù)先編寫(xiě)的方程為兩個(gè)碼元周期和所述兩個(gè)空間流中的每一個(gè)指示所述兩個(gè)導(dǎo)頻音中的每一個(gè)的所述導(dǎo)頻音值的2×2矩陣來(lái)標(biāo)識(shí)所述導(dǎo)頻音值，所述2×2矩陣使得至少一個(gè)碼元周期上的兩個(gè)空間流中的所述導(dǎo)頻音值都非零。
10.右權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將所述2×2矩陣重復(fù)用于所述兩個(gè)碼元周期之后的碼元周期。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，根據(jù)長(zhǎng)于兩個(gè)元素的序列更改所述導(dǎo)頻音值，以使得導(dǎo)頻音值的模式不是每?jī)蓚€(gè)碼元周期重復(fù)一次。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述序列是被應(yīng)用于所述導(dǎo)頻音值以達(dá)到所述最終使用的導(dǎo)頻音值序列的偽隨機(jī)序列。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列由所述生成多項(xiàng)式S(x)＝x7+x4+1定義。
14.一種具有在接收機(jī)處可區(qū)分的多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起通過(guò)通信信道被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的空間流的影響的信息，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括解析器，用于將要編碼的所述數(shù)據(jù)分配到其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中的一些的碼元的多個(gè)碼元周期，并將所述數(shù)據(jù)在所述多個(gè)空間流間分配；導(dǎo)頻音值生成器，用于標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在一給定的碼元周期中的兩個(gè)空間流上至少出現(xiàn)兩個(gè)非零導(dǎo)頻音值；以及發(fā)射電路，用于在所述多個(gè)碼元周期里在所述多個(gè)空間流上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
15.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述碼元包括第一多個(gè)頻率副載波的群值，并且包括用于將所述導(dǎo)頻音插入第二多個(gè)頻率副載波中的導(dǎo)頻音插入器，其中給定碼元周期中所發(fā)射的信號(hào)是所述第一和第二多個(gè)頻率信道的組合。
16.如權(quán)利要求15所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在所述第二多個(gè)頻率副載波上在至少一個(gè)碼元周期和空間流中變化。
17.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各碼元周期上變化，并且所述導(dǎo)頻音中的至少一些在各空間流上變化。
18.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，在一給定碼元周期里，至少兩個(gè)空間流的所述導(dǎo)頻音值是非零的。
19.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在空-時(shí)上正交。
20.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值在空-時(shí)-頻上正交。
21.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括分隔開(kāi)以使其在所述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的所述通信信道上有不同信道特性的多個(gè)天線，并且被配置成在所述多個(gè)天線上發(fā)射所述多個(gè)空間流中的至少一些。
22.如權(quán)利要求14所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，空間流的數(shù)目為2，導(dǎo)頻音的數(shù)目為2，所述導(dǎo)頻音值從一組兩個(gè)可能非零值中標(biāo)識(shí)，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括用于根據(jù)依預(yù)先編寫(xiě)的方程為兩個(gè)碼元周期和所述兩個(gè)空間流中的每一個(gè)指示所述兩個(gè)導(dǎo)頻音中的每一個(gè)的所述導(dǎo)頻音值的2×2矩陣來(lái)標(biāo)識(shí)所述導(dǎo)頻音值的邏輯或電路，其中所述2×2矩陣使得至少一個(gè)碼元周期上的兩個(gè)空間流中的所述導(dǎo)頻音值都非零。
23.如權(quán)利要求22所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述2×2矩陣被重復(fù)用于所述兩個(gè)碼元周期之后的碼元周期。
24.如權(quán)利要求22所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)頻音值根據(jù)長(zhǎng)于兩個(gè)元素的序列被更改，以使得導(dǎo)頻音值的模式不是每?jī)蓚€(gè)碼元周期重復(fù)一次。
25.如權(quán)利要求24所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述序列是被應(yīng)用于所述導(dǎo)頻音值以達(dá)到所述最終使用的導(dǎo)頻音值序列的偽隨機(jī)序列。
26.如權(quán)利要求25所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述偽隨機(jī)序列由所述生成多項(xiàng)式S(x)＝x7+x4+1定義。
27.一種在具有在包括接收機(jī)處可區(qū)分的多條路徑的通信信道上可傳送的一個(gè)或多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)中的方法，在所述無(wú)線發(fā)射機(jī)中，數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起在所述通信信道上被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)空間流的影響的信息，所述方法包括標(biāo)識(shí)其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中的一些的碼元的多個(gè)碼元周期；標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收所述多條路徑中的至少兩條上的具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在給定碼元周期里，非零導(dǎo)頻音值在所述多條路徑中的所述至少兩條上被發(fā)射；以及在所述多個(gè)碼元周期里在所述多條路徑上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
28.一種配置成在包括接收機(jī)處可區(qū)分的多條路徑的通信信道上發(fā)射一個(gè)或多個(gè)空間流的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中數(shù)據(jù)被編碼并與導(dǎo)頻音一起在所述通信信道上被發(fā)射以給所述接收機(jī)提供關(guān)于所述通信信道或損傷對(duì)所發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)空間流的影響的信息，所述無(wú)線發(fā)射機(jī)包括解析器，用于將要編碼的所述數(shù)據(jù)分配到其間將發(fā)射代表所述已編碼數(shù)據(jù)中一些的碼元的多個(gè)碼元周期，并將所述數(shù)據(jù)在所述多個(gè)空間流間分配；導(dǎo)頻音值生成器，用于標(biāo)識(shí)所述多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得所述接收機(jī)在接收所述多條路徑中的至少兩條上的具有所述被標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音中的至少一些時(shí)，被提供使得所述接收機(jī)能表征所述通信信道以獲得發(fā)射流分集益處的信號(hào)，其中在給定碼元周期里，非零導(dǎo)頻音值在所述多條路徑中的所述至少兩條上被發(fā)射；以及發(fā)射電路，用于在所述多個(gè)碼元周期里在所述多條路徑上發(fā)射所述碼元和所述導(dǎo)頻音。
全文摘要
在具有在接收機(jī)處可區(qū)分的多個(gè)空間流、其中數(shù)據(jù)被編碼并和導(dǎo)頻音一起通過(guò)通信信道被發(fā)射以給接收機(jī)提供關(guān)于通信信道對(duì)所發(fā)射的空間流的影響的信息的無(wú)線發(fā)射機(jī)中，可通過(guò)標(biāo)識(shí)其間將發(fā)射代表已編碼數(shù)據(jù)的一部分的碼元的多個(gè)碼元周期；標(biāo)識(shí)這多個(gè)碼元周期的導(dǎo)頻音值，其中所標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值使得接收機(jī)在接收具有所標(biāo)識(shí)的導(dǎo)頻音值的導(dǎo)頻音的至少一部分時(shí)，被提供使接收機(jī)能表征通信信道以獲得發(fā)射流分集增益的信號(hào)；以及在這多個(gè)碼元周期里在這多個(gè)空間流上發(fā)射碼元和導(dǎo)頻音來(lái)提供眾多益處。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)頻音在空－時(shí)上或在空－時(shí)－頻上是正交的，然而在其它一些實(shí)施例中它們是半正交的。導(dǎo)頻音值可為等幅和相移的，或者也可能有振幅變化，其中對(duì)于一個(gè)給定的碼元周期，空間流的至少兩個(gè)導(dǎo)頻音是非零的。
文檔編號(hào)H04B7/06GK1998175SQ200580024222
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
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