本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及針對采用正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，ofdma)的數(shù)據(jù)傳輸裝置的用于生成數(shù)據(jù)幀內(nèi)的導(dǎo)頻圖案的方法，涉及被配置成執(zhí)行該方法的數(shù)據(jù)傳輸裝置并且涉及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在通信網(wǎng)絡(luò)中，在經(jīng)由通信信道將數(shù)據(jù)從發(fā)送器發(fā)送至一個或更多個接收器之前，通常使用調(diào)制方案來調(diào)制或編碼數(shù)據(jù)。通信信道可以是發(fā)送器與接收器之間的有線或無線傳輸路徑。傳輸路徑可以被配置用于兩個通信實(shí)體之間的單向通信(單工)、雙向交替通信(半雙工)或雙向同時通信(雙工)。

已知若干個調(diào)制和編碼方案，并且可以例如根據(jù)通信信道的特性、根據(jù)期望的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)并且根據(jù)參與通信的實(shí)體的需求來使用所述的若干個調(diào)制和編碼方案。

這些編碼方案之一為正交頻分復(fù)用ofdm(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，ofdm)。ofdm使用多個正交載波來對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，使得生成作為信道的若干個并行數(shù)據(jù)流。使用子載波信號來攜載這些若干個并行數(shù)據(jù)流上的數(shù)據(jù)并且利用調(diào)制方案來調(diào)制每個子載波。

正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequency-divisionmultipleaccess，ofdma)是ofdm的進(jìn)一步發(fā)展，并且被配置用于通過將一個或更多個子載波分別分配給各個接收設(shè)備或用戶來進(jìn)行多用戶訪問。

ofdma可以例如用于wifi系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸。wifi幀通常包括兩個主要部分：前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)。這些中的每一個均包括用于載波頻率偏移cfo(carrierfrequencyoffset，cfo)估計的專用信號。在第一階段中，基于前導(dǎo)碼內(nèi)容(具體地，傳統(tǒng)短訓(xùn)練字段l-stf(legacyshorttrainingfield，l-stf)和傳統(tǒng)長訓(xùn)練字段l-ltf(legacylongtrainingfield，l-ltf)，信號)來執(zhí)行初始cfo估計。第二階段也就是最后階段是在wifi幀的數(shù)據(jù)部分期間的cfo跟蹤。wifi前導(dǎo)碼包括兩個前導(dǎo)碼，即基于以重復(fù)方式發(fā)送的已知訓(xùn)練序列的l-stf和l-ltf。wifi接收器使用信號內(nèi)的該重復(fù)來估計初始cfo。數(shù)據(jù)部分包括稱為“導(dǎo)頻”的保留載波(reservedtones)，所述保留載波也是接收器已知的，因此使得能夠沿幀進(jìn)行連續(xù)cfo估計和校正。這些導(dǎo)頻擴(kuò)展在整個帶寬上(并且貫穿整個幀持續(xù)時間)以提供分集并且使得能夠在各種信道條件下進(jìn)行的正確cfo估計。

在當(dāng)前的wifi接收器中，cfo估計和校正機(jī)制對于在各種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)良好的系統(tǒng)性能可能是至關(guān)重要的。cfo導(dǎo)頻位于以l-ltf開始的每個ofdm符號處。在數(shù)據(jù)部分期間，接收器通常對兩個連續(xù)ofdm符號中的導(dǎo)頻進(jìn)行比較并且更新cfo值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提高ofdma通信網(wǎng)絡(luò)特別是鏈路損傷(linkimpairment)估計的有效性和效率。

該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。另外的實(shí)現(xiàn)形式根據(jù)從屬權(quán)利要求、說明書和附圖是明顯的。

本發(fā)明基于下面的發(fā)現(xiàn)：

接收器處的信號處理中的一部分是對由通信網(wǎng)絡(luò)的無線環(huán)境和模擬部分產(chǎn)生的損傷的估計和校正。問題是對由發(fā)送器與接收器之間的時鐘不匹配以及可能的由無線傳輸鏈路引起的多普勒效應(yīng)引起的載波頻率偏移(carrierfrequencyoffset，cfo)的估計和校正?，F(xiàn)有技術(shù)介紹了針對該問題的若干個解決方案，其中的一些解決方案被結(jié)合到幀結(jié)構(gòu)中。然而，所有解決方案均假設(shè)在任意特定時間僅一個客戶端能夠進(jìn)行發(fā)送并且發(fā)送的信號占用整個帶寬。這些解決方案可以在ofdm系統(tǒng)中提供良好的性能并且使得接收器能夠容許非常高的cfo。這些技術(shù)在將ofdm擴(kuò)展至ofdma的情況下變得不太有效，在ofdma中，每個客戶端僅占用可用帶寬的一部分(其可以非常窄)并且許多客戶端能夠同時發(fā)送，每個客戶端在其各自的相應(yīng)頻譜部分上發(fā)送。

ofdm與ofdma之間的主要差異是ofdma的多址能力。在ofdma中，多個客戶端占用整個帶寬并且同時發(fā)送或接收。ofdma的頻率粒度在各標(biāo)準(zhǔn)之間可能有區(qū)別。它們中的一些允許將非常窄的帶寬分配給特定客戶端，而其它的則可以允許將較寬的帶寬分配給特定客戶端。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種針對采用正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，ofdma)的數(shù)據(jù)傳輸裝置的用于生成數(shù)據(jù)幀內(nèi)的導(dǎo)頻圖案的方法。一個數(shù)據(jù)幀包括要按時間連續(xù)發(fā)送的多個ofdm符號。該方法包括以下步驟：以第一頻率來發(fā)送ofdm符號中的一個ofdm符號的第一導(dǎo)頻；以及以第二頻率來發(fā)送ofdm符號中的一個ofdm符號的第二導(dǎo)頻，其中，第二頻率不同于第一頻率，其中，第一頻率和第二頻率被分配給第一通信設(shè)備。

特別地，該方法可以實(shí)現(xiàn)在根據(jù)ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)之一的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，特別是采用由ieee802.11ax標(biāo)準(zhǔn)所采納的基于ofdma的wifi技術(shù)的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，以使得能夠進(jìn)行cfo估計。在這樣的通信網(wǎng)絡(luò)中，提供了多個訂戶，所述多個訂戶被配置成從數(shù)據(jù)傳輸裝置接收數(shù)據(jù)并且向數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)傳輸裝置可以被稱為接入點(diǎn)。因此，上下文所述的方法可以有益地實(shí)現(xiàn)在以下場景中：多個訂戶根據(jù)ofdma的原理共享預(yù)定帶寬來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。特別地，在這樣的場景中，多個訂戶中的每一個均被分配有第一頻率和第二頻率，第一頻率和第二頻率中的每一個均包括導(dǎo)頻。因此，多個訂戶中的每一個均能夠估計鏈路損傷，這是因?yàn)楠?dú)立于向客戶端的精確帶寬分配，每個訂戶均被分配有包括導(dǎo)頻的頻率。

換言之，可以不以固定頻率——與將訂戶向可用頻率的分配無關(guān)——來發(fā)送導(dǎo)頻，而是使得能夠根據(jù)將訂戶向頻率的分配來以不同頻率發(fā)送導(dǎo)頻。

在上下文所述的方法中，導(dǎo)頻擴(kuò)展在分配給同一個通信設(shè)備即訂戶的頻率和子載波上。多個導(dǎo)頻位于分配給一個通信設(shè)備的帶寬中。因此，幀的結(jié)構(gòu)使得每個通信設(shè)備均能夠獨(dú)立于其他通信設(shè)備的存在和操作來估計和校正載波頻率偏移。考慮特別是在wifi通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)ofdma時出現(xiàn)的挑戰(zhàn)來設(shè)計上下文所述的方法以及所產(chǎn)生的幀結(jié)構(gòu)。

本文所述的數(shù)據(jù)幀內(nèi)的導(dǎo)頻圖案可以使得誤包率per(packeterrorrate，per)減小并且可以改善無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的移動性條件。本文所述的方法的實(shí)施方式中的至少一些實(shí)施方式可以生成能夠容易地再用于信道跟蹤的數(shù)據(jù)幀。

可以將ofdma描述為無線數(shù)據(jù)傳輸裝置中的在多個或至少兩個通信設(shè)備與接入點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其中，多個通信設(shè)備中的每一個均被配置成分別向接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包以及從接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包。多個通信設(shè)備中的每一個均被配置成使用預(yù)定帶寬并且使用所述預(yù)定帶寬來同時向接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)和/或從接入點(diǎn)接收數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每個ofdm符號被劃分使得該ofdm符號的各部分在處于不同頻率的多個子載波中發(fā)送，并且將第一導(dǎo)頻設(shè)置在處于第一頻率的第一子載波中并且將第二導(dǎo)頻設(shè)置在處于第二頻率的第二子載波中，其中，第一子載波和第二子載波被分配給第一通信設(shè)備。

上下文所述的方法以及使用該方法生成的數(shù)據(jù)幀可以特別地提高和改進(jìn)鏈路損傷估計，例如信道估計，特別是載波頻率偏移cfo(carrierfrequencyoffset，cfo)估計。這特別適用于在多個通信設(shè)備(客戶端，訂戶)之間劃分可用帶寬的場景，因?yàn)樵摲椒ê蜕傻臄?shù)據(jù)幀確保每個通信設(shè)備接收至少一個導(dǎo)頻使得通信設(shè)備中的任意一個通信設(shè)備能夠執(zhí)行鏈路估計。

第一導(dǎo)頻和第二導(dǎo)頻可以包含在相同或不同的ofdm符號中，并設(shè)置在不同頻率即不同子載波處，以實(shí)現(xiàn)頻率分集。

可以將數(shù)據(jù)幀描述為具有頻率和時間兩個維度的矩陣，其中，以預(yù)定帶寬(總的可用帶寬)使用預(yù)定持續(xù)時間來發(fā)送ofdm符號。將總的可用帶寬劃分成多個子載波使得在多個子載波中發(fā)送ofdm符號。

換言之，一個ofdm符號包括多個子載波。在ofdma中，將第一多個子載波(第一帶寬)分配給第一通信設(shè)備并且將第二多個其他子載波(第二帶寬)分配給第二通信設(shè)備。根據(jù)該實(shí)施方式的方法包括以下步驟：生成導(dǎo)頻，使得在第一帶寬和第二帶寬每個中至少兩個導(dǎo)頻被布置在不同子載波處。

導(dǎo)頻是設(shè)置在ofdm符號中的已知符號、信號樣本或信號序列，并且被用于估計信道損傷。導(dǎo)頻不發(fā)送任何用戶數(shù)據(jù)而是發(fā)送控制數(shù)據(jù)，其中，任何參與的通信設(shè)備均知道信號圖案并且將接收的導(dǎo)頻與已知圖案進(jìn)行比較。該比較的結(jié)果有助于對信道損傷的估計。

在該實(shí)施方式中，將導(dǎo)頻分配給子載波使得提供頻率分集并且賦予對頻率選擇性信道的魯棒性。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，上下文所述的方法還包括以下步驟：生成第一ofdm符號和第二ofdm符號，其中，第一ofdm符號包括第一導(dǎo)頻，并且第二ofdm符號包括第二導(dǎo)頻。

除了上文所述的導(dǎo)頻在頻率上的分集之外，在該實(shí)施方式中還將導(dǎo)頻設(shè)置在不同的ofdm符號中以將導(dǎo)頻在時間上擴(kuò)展以便實(shí)現(xiàn)時間分集。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，將第一導(dǎo)頻和第二導(dǎo)頻設(shè)置在不連續(xù)的ofdm符號中。

不連續(xù)ofdm符號是并非一個緊接著一個發(fā)送的符號，即被發(fā)送成使得另外的ofdm符號在它們之間被發(fā)送的第一ofdm符號和第二ofdm符號。因此，導(dǎo)頻在時間上擴(kuò)展。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，在第一頻率處設(shè)置第一導(dǎo)頻的多個實(shí)例。

第一導(dǎo)頻的一個實(shí)例是第一導(dǎo)頻的重復(fù)傳輸。第一導(dǎo)頻的多個實(shí)例可以被稱為導(dǎo)頻子集。該實(shí)施方式使導(dǎo)頻在同一個子載波中即在相同頻率處在時間上擴(kuò)展。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第一導(dǎo)頻的多個實(shí)例中的兩個相繼實(shí)例之間的時間延遲不同。

可以將時間延遲定義為第一導(dǎo)頻的多個實(shí)例中的兩個相繼實(shí)例或連續(xù)實(shí)例的發(fā)送之間的持續(xù)時間。因此，發(fā)送第一導(dǎo)頻的第一實(shí)例與發(fā)送第一導(dǎo)頻的第二實(shí)例之間的持續(xù)時間可以不同于發(fā)送第一導(dǎo)頻的第二實(shí)例與發(fā)送第一導(dǎo)頻的第三實(shí)例之間的持續(xù)時間。例如，導(dǎo)頻的相繼實(shí)例之間的持續(xù)時間可以增大或減小。

本文所述方法的處理增益能夠在時間延遲較短時增大，因此能夠根據(jù)當(dāng)前要求來適應(yīng)性地調(diào)整處理增益。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第一導(dǎo)頻的多個實(shí)例中的兩個相繼實(shí)例之間的時間延遲隨時間而增大。

第一子載波中的導(dǎo)頻的相繼實(shí)例之間的時間間隔隨時間逐漸增大。換言之，在數(shù)據(jù)傳輸開始處，初始處理增益最大，其中，隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)時間的增大，相繼導(dǎo)頻之間的時間延遲增大以減小信令開銷。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，該方法還包括以下步驟：生成包括第三導(dǎo)頻的第三ofdm符號，其中，第三導(dǎo)頻設(shè)置在第一頻率處。

根據(jù)該實(shí)施方式的方法能夠提供用于多個連續(xù)的ofdm符號的導(dǎo)頻，使得能夠?qū)崿F(xiàn)ofdma中的時間分集。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第一導(dǎo)頻和第三導(dǎo)頻設(shè)置在連續(xù)的ofdm符號中。

因此，第一導(dǎo)頻和第三導(dǎo)頻在當(dāng)它們在彼此之間無時間延遲或幾乎無時間延遲的情況下被發(fā)送時提供了導(dǎo)頻在時間上的累積。使用按時間連續(xù)發(fā)送的多個導(dǎo)頻——即在連續(xù)ofdm符號中發(fā)送的第一導(dǎo)頻和第三導(dǎo)頻——來改進(jìn)對鏈路損傷的估計，從而能夠增大處理增益。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第一導(dǎo)頻和第三導(dǎo)頻表示設(shè)置在連續(xù)的ofdm符號中的導(dǎo)頻組，其中，多個導(dǎo)頻組設(shè)置在一個數(shù)據(jù)幀中的不同子載波中。

因此，設(shè)置導(dǎo)頻組以增大處理增益，其中，導(dǎo)頻組在時間和頻率上擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)時間分集和頻率分集。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，將第一導(dǎo)頻組和第二導(dǎo)頻組布置在數(shù)據(jù)幀中的不同ofdm符號中。

因此，導(dǎo)頻組在時間上不交疊，并且通過提供時間上的連續(xù)導(dǎo)頻來增大連續(xù)發(fā)送的導(dǎo)頻圖案的總持續(xù)時間。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，上下文所述的方法還包括以下步驟：在第一ofdm符號中設(shè)置第四導(dǎo)頻，其中，第四導(dǎo)頻和第一導(dǎo)頻設(shè)置在不同頻率處。

因此，第一導(dǎo)頻和第四導(dǎo)頻位于不同子載波處以實(shí)現(xiàn)頻率分集。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第四導(dǎo)頻和第二導(dǎo)頻設(shè)置在不同頻率處。

因此，發(fā)送導(dǎo)頻的子載波的總數(shù)目增加。例如，可以將具有第一導(dǎo)頻和第二導(dǎo)頻的子載波分配給第一通信設(shè)備并且將具有第四導(dǎo)頻的子載波分配給第二通信設(shè)備，使得任一通信設(shè)備均被分配有包括導(dǎo)頻的子載波以使得任一通信設(shè)備均能夠執(zhí)行鏈路損傷估計。

發(fā)送第一導(dǎo)頻、第二導(dǎo)頻、第三導(dǎo)頻和第四導(dǎo)頻的子載波可以在接入點(diǎn)的操作時間期間變化。特別地，如果改變每通信設(shè)備的頻率分配或子載波分配，則可以以其它頻率來發(fā)送導(dǎo)頻中的一些或全部導(dǎo)頻。

上下文中所述的方法可以被概括、或者描述以及另外表征如下：

ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)中的鏈路損傷估計特別是cfo估計是基于擴(kuò)展在整個可用帶寬上的導(dǎo)頻。使用本文所述方法生成的該數(shù)據(jù)幀提供頻率上的分集并且賦予對頻率選擇性信道的魯棒性。然而，在客戶端可能被分配有非常窄的分配的基于ofdma的wifi中，cfo導(dǎo)頻可能在整個幀持續(xù)時間內(nèi)占用相同子載波。提議將cfo導(dǎo)頻擴(kuò)展在一個資源單元ru(resourceunit，ru)內(nèi)的帶寬上，以在基于ofdma的wifi中實(shí)現(xiàn)類似的分集。即使信道在單個ru中遭受非常差的信噪比snr(signaltonoiseratio，snr)，所述方法也能夠顯著提高cfo估計性能，減小對應(yīng)于cfo估計的錯誤概率，并且允許將cfo導(dǎo)頻再用于沿包的信道跟蹤。

上下文所述的方法的一個核心思想是提供新的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，其中，將導(dǎo)頻擴(kuò)展到整個帶寬上，即使在非常窄的頻帶分配的情況下也如此?？梢员Ａ艉椭匦虏贾矛F(xiàn)有技術(shù)中的可用cfo導(dǎo)頻的數(shù)目。遵循現(xiàn)有wifi導(dǎo)頻圖案，導(dǎo)頻可以位于每個ofdm符號中的相同子載波處。因此，做出以下假設(shè)：將每ru的ofdm符號的數(shù)目表示為n；每ru的cfo導(dǎo)頻的最大數(shù)目等于ofdm符號的數(shù)目；將ru中的子載波的總數(shù)目表示為k*n，其中，k取決于由使用的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)限定的ru的預(yù)定帶寬；n個導(dǎo)頻能夠位于k*n個子載波中的任意n個子載波處以實(shí)現(xiàn)高的cfo估計性能。

提出的方法和產(chǎn)生的導(dǎo)頻圖案是基于以下設(shè)計原則中的至少一些。導(dǎo)頻圖案被設(shè)計成使得能夠最佳地覆蓋以下方面：頻率選擇性信道條件下的正確cfo估計；針對非常小的cfo值的準(zhǔn)確cfo估計；以及最大處理增益。上述標(biāo)準(zhǔn)不可能使用單個導(dǎo)頻圖案設(shè)計來實(shí)現(xiàn)。例如，使處理增益最大化限制了頻率選擇性信道的性能。因此，提出了參照上面的不同實(shí)施方式描述的不同導(dǎo)頻圖案設(shè)計，其中，伴隨其他方面的合理降級來使一個標(biāo)準(zhǔn)最大化。

在執(zhí)行cfo估計時，接收器通常聚集較少的ofdm符號以減小數(shù)據(jù)處理的時延。小的cfo值會需要較大的導(dǎo)頻間的間隔以提高cfo估計準(zhǔn)確度并且在頻率上擴(kuò)展的導(dǎo)頻產(chǎn)生較高的分集增益。假設(shè)幾乎恒定的沿包的cfo值，cfo估計在少量ofdm符號之后收斂。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)傳輸裝置，該數(shù)據(jù)傳輸裝置包括：接口，其被配置成將數(shù)據(jù)無線發(fā)送至第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備；以及數(shù)據(jù)幀生成器，其被配置成生成正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，ofdma)幀，其中，數(shù)據(jù)幀生成器被配置成執(zhí)行上下文所述的針對采用正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，ofdma)的數(shù)據(jù)傳輸裝置的用于生成數(shù)據(jù)幀內(nèi)的導(dǎo)頻圖案的方法。

數(shù)據(jù)傳輸裝置可以是根據(jù)wifiieee802.11標(biāo)準(zhǔn)之一特別是根據(jù)ieee802.11ax的接入點(diǎn)。

上文參考針對采用正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，ofdma)的數(shù)據(jù)傳輸裝置的用于生成數(shù)據(jù)幀內(nèi)的導(dǎo)頻圖案的方法所提供的細(xì)節(jié)同樣適用于數(shù)據(jù)傳輸裝置。特別地，數(shù)據(jù)傳輸裝置可以被配置成使得數(shù)據(jù)幀生成器或任意其他結(jié)構(gòu)部件執(zhí)行上述的方法步驟。然而，此處不重復(fù)這些細(xì)節(jié)。數(shù)據(jù)傳輸裝置可以以硬件和/或軟件來實(shí)現(xiàn)上下文所述的方法。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其包括上下文所述的數(shù)據(jù)傳輸裝置。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)還包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備，其中，第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備被配置成基于接收的數(shù)據(jù)幀特別是基于包含在接收的數(shù)據(jù)幀中的導(dǎo)頻來分別估計數(shù)據(jù)傳輸裝置與第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸鏈路的鏈路損傷。

附圖說明

將關(guān)于以下附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中：

圖1示出在ofdm和ofdma中的帶寬分配的圖；

圖2示出三個通信設(shè)備的相干帶寬的示例；

圖3示意性地示出根據(jù)實(shí)施方式的方法的規(guī)則而生成的ofdma數(shù)據(jù)幀；

圖4示意性地示出根據(jù)另一實(shí)施方式的方法的規(guī)則而生成的ofdma數(shù)據(jù)幀；

圖5示意性地示出根據(jù)另一實(shí)施方式的方法的規(guī)則而生成的ofdma數(shù)據(jù)幀；

圖6示出根據(jù)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

圖1示出在ofdm(左手側(cè))和ofdma(右手側(cè))中向一個或更多個消費(fèi)者設(shè)備的帶寬分配。

在ofdm中，將例如ieee802.11接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸裝置的數(shù)據(jù)傳輸信道的總的可用帶寬分配給一個用戶，例如圖1中指示的用戶0。與該方法相反，在ofdma中，將總的可用帶寬劃分并且分配給多個用戶，使得所述多個用戶中的每一個均被分配有其自己的頻率域或頻率范圍，所述頻率域或頻率范圍在ofdma的背景下被稱為子載波。在圖1的具體示例中，帶寬被分配給四個用戶，即用戶0、用戶1、用戶2和用戶3。

在ofdma技術(shù)中，將可用帶寬在若干個客戶端之間進(jìn)行劃分，其中，最小頻率和時間資源被稱為資源單元(resourceunit，ru)。每個站在其各自指定的ru內(nèi)進(jìn)行發(fā)送和/或接收，而ru的數(shù)目能夠從單個ru到所有ru(整個帶寬)而變化。應(yīng)當(dāng)每客戶端地在分配的ru內(nèi)估計包括cfo的所有損傷。

一個ru的帶寬可以在無線數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)之間變化。針對ru大小的若干個替選方案可以是可行的，例如24+2個子載波(～2mhz)。由ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)采納的信道模型具有0.8微秒以上的最大延遲擴(kuò)展。這樣的延遲擴(kuò)展導(dǎo)致約1mhz的相干帶寬。如果在每客戶端被分配有單個ru時將現(xiàn)有的cfo導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)再用于ofdma，則每ofdm符號僅存在一個cfo導(dǎo)頻可用于相應(yīng)客戶端。而且，所有ofdm符號中的所有導(dǎo)頻均位于相同子載波處。因此，單個導(dǎo)頻可能遭受非常差的信道條件。因此，每客戶端僅使用一個導(dǎo)頻可能摧毀cfo估計。因此，所述針對采用正交頻分多址ofdma(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，ofdma)的數(shù)據(jù)傳輸裝置的用于生成數(shù)據(jù)幀內(nèi)的導(dǎo)頻圖案的方法可以克服該缺點(diǎn)。

圖2示例性地示出分配給三個用戶——用戶1、用戶2和用戶3——的三個通信信號在頻率上的信道響應(yīng)。

將多個導(dǎo)頻擴(kuò)展在頻率上會產(chǎn)生分集，并且使得即使單個導(dǎo)頻遭受非常低的信噪比(signaltonoiseratio，snr)，仍能夠進(jìn)行正確的cfo估計，如在用戶3通信信號的約3mhz處和在用戶2通信信號的約8mhz處可見。發(fā)展至ofdma導(dǎo)致每客戶端的潛在較窄的帶寬分配(例如，單個ru)。在這樣的情況下，僅單個子載波可以用作cfo導(dǎo)頻，這可能導(dǎo)致cfo估計準(zhǔn)確度由于在這個導(dǎo)頻子載波上經(jīng)歷的非常低的snr而顯著降低，特別是在可用帶寬被劃分使得一個通信設(shè)備被分配有具有差的snr的頻率時。

本文所述的用于生成導(dǎo)頻圖案的方法克服了該缺點(diǎn)，這是因?yàn)樵趏fdma場景中在不同頻率處生成導(dǎo)頻，使得任意通信設(shè)備均接收到處于不同頻率處的至少兩個導(dǎo)頻。新的導(dǎo)頻圖案應(yīng)當(dāng)被設(shè)計成適應(yīng)信道選擇性并且使得能夠每ru地進(jìn)行cfo估計。

圖3至圖5描述了根據(jù)本文所述的方法的實(shí)施方式而生成的示例性數(shù)據(jù)幀100。

圖3示出了包括多個ofdm符號120的數(shù)據(jù)幀100，所述多個ofdm符號120被呈現(xiàn)在具有時間102和頻率104兩個維度的矩陣中。該矩陣的列對應(yīng)于一個ofdm符號120并且行對應(yīng)于在指定頻率處的一個子載波110。

第一導(dǎo)頻組140布置在第一子載波111中，第一導(dǎo)頻組140包括在相繼的ofdm符號121、122、123、124和125中的四個導(dǎo)頻(將其中的兩個導(dǎo)頻表示為第一導(dǎo)頻132和第三導(dǎo)頻136)。子載波112、113、114不包括任何導(dǎo)頻。第二導(dǎo)頻組142布置在子載波115中，使得第二導(dǎo)頻組142在時間上不與第一導(dǎo)頻組140交疊，第二導(dǎo)頻組142包括四個導(dǎo)頻(將其中的一個導(dǎo)頻表示為第二導(dǎo)頻134)。

圖1中示出了另外兩個導(dǎo)頻組144、146。所有導(dǎo)頻組以不同的子載波按時間連續(xù)發(fā)送(在時間軸上不交疊并且每ofdm符號至多一個導(dǎo)頻)，以實(shí)現(xiàn)頻率分集。

在該實(shí)施方式中，特別地，當(dāng)導(dǎo)頻位于連續(xù)的ofdm符號處時可以實(shí)現(xiàn)最大處理增益。在該情況下，能夠使用多個導(dǎo)頻對來估計cfo，從而增大了處理增益。該設(shè)計的主要性質(zhì)是：將n個導(dǎo)頻分成m個組；每個組包括n/m個導(dǎo)頻；每個組的導(dǎo)頻位于沿n/m個連續(xù)ofdm符號的相同子載波處；每個組位于不同子載波處以實(shí)現(xiàn)頻率分集；每個組位于不同的ofdm符號處以使得能夠沿整個包進(jìn)行cfo跟蹤。

對包含導(dǎo)頻組的子載波進(jìn)行選擇，使得子載波覆蓋數(shù)據(jù)幀的整個帶寬。例如，將第i個導(dǎo)頻組分配在子載波(i-1)[k/m]處并且對于每個分配的子載波將導(dǎo)頻置于從符號(i-1)[n/m]開始的n/m個連續(xù)ofdm符號處。

該實(shí)施方式可以具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：使得能夠在每個組內(nèi)逐符號進(jìn)行cfo估計；使得能夠?qū)Ω鹘M之間的轉(zhuǎn)移進(jìn)行cfo插入；使得能夠?qū)M結(jié)果進(jìn)行平均分布以實(shí)現(xiàn)頻率分集。

圖4示出數(shù)據(jù)幀100，所述數(shù)據(jù)幀100的結(jié)構(gòu)基本上對應(yīng)于圖3所示的數(shù)據(jù)幀100的結(jié)構(gòu)，因而此處不再重復(fù)。

在子載波111中，導(dǎo)頻在時間上等距布置(每四個ofdm符號設(shè)置一個導(dǎo)頻，其中，第一導(dǎo)頻132設(shè)置在第一ofdm符號121中)。

在子載波115中，導(dǎo)頻類似于子載波111中示出的那些進(jìn)行布置但是具有兩個ofdm符號的時間偏移。第二導(dǎo)頻134設(shè)置在ofdm符號123中的子載波115中。一個子載波中的相繼導(dǎo)頻之間的時間延遲150在時間上恒定并且在所有子載波111、115中相同。

包含導(dǎo)頻的子載波111、115擴(kuò)展在數(shù)據(jù)幀的頻率上。特別地，這些子載波不是相鄰子載波，而是在它們的頻率之間還布置有另外的子載波。

子載波119的導(dǎo)頻圖案對應(yīng)于子載波111的導(dǎo)頻圖案。

應(yīng)當(dāng)注意的是，參照圖4提供的說明同樣可以適用于包含任意數(shù)目的子載波的數(shù)據(jù)幀，所述任意數(shù)目的子載波中的任意子載波均可以包含導(dǎo)頻。因此，參考兩個子載波描述的原理適用于任意數(shù)目的子載波。這同樣適用于圖3和圖5中示出的其余的實(shí)施方式。

為了實(shí)現(xiàn)特別是對于小的cfo值的較好的cfo估計準(zhǔn)確度，應(yīng)當(dāng)在兩個cfo導(dǎo)頻之間使用較長的間隔持續(xù)時間。在該情況下，cfo被累積并且提高了估計性能。設(shè)計性質(zhì)如下：將n個導(dǎo)頻劃分成m個組；每個組包括n/m個導(dǎo)頻；每個組的導(dǎo)頻位于n/m個不連續(xù)的ofdm符號處的相同子載波處；每個組位于不同的子載波處以實(shí)現(xiàn)分集。在該情況下，與圖3所示的導(dǎo)頻圖案相比處理增益較小，這是因?yàn)閮H接近的導(dǎo)頻能夠用于cfo估計。

例如，將第i個導(dǎo)頻組分配在子載波(i-1)[k/m]處，并且將每個組的導(dǎo)頻置于n/m個ofdm符號處，而將第j個導(dǎo)頻置于符號(j-1)[n/m]+偏移處。對于奇數(shù)組，偏移可以是零；對于偶數(shù)符號，偏移可以是n/(2m)。

該實(shí)施方式可以具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：可以對分配在當(dāng)前ofdm符號中的所有導(dǎo)頻進(jìn)行平均分布；可以在頻率上插入導(dǎo)頻以使得能夠利用移位的導(dǎo)頻來進(jìn)行cfo估計；針對每個組的兩個連續(xù)導(dǎo)頻之間的cfo估計的n/m個符號聚集。

圖5示出數(shù)據(jù)幀100，所述數(shù)據(jù)幀100的結(jié)構(gòu)基本上對應(yīng)于圖3和圖4中示出的數(shù)據(jù)幀100的結(jié)構(gòu)，因而在此不對其進(jìn)行重復(fù)。

在子載波111中，將導(dǎo)頻布置成使得相同子載波中的相繼導(dǎo)頻之間的時間延遲隨時間而增大(在第一ofdm符號中設(shè)置第一實(shí)例132a，在第四ofdm符號中設(shè)置第二實(shí)例132b，在第九ofdm符號中設(shè)置第三實(shí)例132c并且在第十六ofdm符號中設(shè)置第四實(shí)例132d)。

在子載波115中，將導(dǎo)頻布置在與子載波111中相同的ofdm符號中。一個子載波中的相繼導(dǎo)頻之間的時間延遲隨時間而增大并且在所有子載波111、115中相同。

導(dǎo)頻組的數(shù)目可以被選擇成使得每個ofdm符號中的導(dǎo)頻的數(shù)目足以允許進(jìn)行合理的信道估計。

考慮到cfo隨時間緩慢變化，處理增益在開始時可能更加重要。因此，在圖5中描述了混合導(dǎo)頻圖案，其中，導(dǎo)頻之間的時間間隔隨時間而逐漸增大。該思想使得初始處理增益最大化并且另外使得能夠在包內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確的cfo估計。該設(shè)計的主要原理是：將n個導(dǎo)頻劃分成m個組；每個組包括n/m個導(dǎo)頻；每個組的導(dǎo)頻位于n/m個ofdm符號處的相同子載波處，其中，所述符號間具有逐漸增大的間隔；每個組位于不同子載波處以實(shí)現(xiàn)頻率分集。

該實(shí)施方式可以具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：可以對分配在當(dāng)前ofdm符號中的所有導(dǎo)頻進(jìn)行平均分布；在數(shù)據(jù)幀開始時要聚集的少量的符號；針對稍后的ofdm符號的cfo插入。

圖6描述了具有數(shù)據(jù)傳輸裝置10和兩個通信設(shè)備20a、20b的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，兩個通信設(shè)備20a、20b經(jīng)由無線數(shù)據(jù)鏈路30從數(shù)據(jù)傳輸裝置10接收數(shù)據(jù)并且向數(shù)據(jù)傳輸裝置10發(fā)送數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)傳輸裝置10包括數(shù)據(jù)幀生成器14和數(shù)據(jù)傳輸接口12例如空中接口。

數(shù)據(jù)幀生成器被配置成執(zhí)行參考本文實(shí)施方式中的任一實(shí)施方式所述的方法。

雖然參考特定特征、實(shí)現(xiàn)形式和實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是明顯的是可以對其進(jìn)行各種修改和組合而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)當(dāng)僅視為是對所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的說明，并且被認(rèn)為涵蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的任意和所有的修改、變型、組合或等同方案。

附圖標(biāo)記列表：

10數(shù)據(jù)傳輸裝置

12數(shù)據(jù)傳輸接口

14數(shù)據(jù)幀生成器

20a第一通信設(shè)備

20b第二通信設(shè)備

30數(shù)據(jù)傳輸鏈路

100數(shù)據(jù)幀

102時間

104頻率

110子載波

111-115子載波

120ofdm符號

121-125ofdm符號

132第一導(dǎo)頻

132a-132d第一導(dǎo)頻的實(shí)例

134第二導(dǎo)頻

136第三導(dǎo)頻

138第四導(dǎo)頻

140-144導(dǎo)頻組

150一個子載波中的相繼導(dǎo)頻之間的時間延遲

k子載波的數(shù)目

nofdm符號的數(shù)目