用于具有四根发射天线的OFDM系统的导频设计技术方案

本申请涉及用于具有四根发射天线的OFDM系统的导频设计。本发明专利技术提供了特别适用于具有四根发射天线的OFDM系统的导频图案、前置码图案和中置码图案。为这四根天线中的每根天线以分散方式插入未编码的、成对空时编码的、成对空时频编码的或空时频编码的导频。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201310428753.8、申请日为2005年3月15日、专利技术名称为“用于具有四根发射天线的OFDM系统的导频设计”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于具有四根发射天线的OFDM(正交频分复用)系统的导频设计。
技术介绍
新的移动通信应用要求高速和高质量的、有效利用带宽的无线接入解决方案。已证明，与单天线系统相比，MIMO(在发射机和接收机中均有多根天线)的应用极大地提高了信道容量。另一方面，OFDM已证明其高频谱效率和处理频率选择衰落与窄带干扰的能力。因此，OFDM与有效利用频谱的多天线技术的组合打开了通向高数据率无线通信的门。与单输入单输出(SISO)系统相比，MIMO无线系统提供了两种增益，即分集增益和复用增益。通过分集增益，可实现更可靠的接收。通过复用增益，MIMO系统的容量随发射天线和接收天线的数量呈线性增加。这是由于以下事实：通过使用诸如空时编码和空时分层等技术，有大量散射的环境可在同一频带内提供多个数据管道。由于通过应用多根天线而可能增加容量，因此，已考虑在发射机和/或接收机使用最多四根天线，以便为给定链路性能指标实现增加的数据率，或者为给定数据率提高链路性能。对于无线传播环境，无线信道固有的时间变化和空间变化对可靠的通信系统设计带来更多的挑战。对于噪声和干扰限制系统，与差分解调相比，相干解调可实现2.5－3dB的SNR增益。在接收机中执行相干检测时，可靠的信道估计对系统性能十分重要。MIMO系统中的信道估计更复杂，这是因为应分别获得多个信道。随着发射天线数量的增加，对任何信道估计误差的敏感性变得更明显。OFDM调制已被几个标准采纳，如DVT-T、IEEE802.11a/g和IEEE802.16a/d。不同的训练方案已在这些标准中采用，包括前置码、固定位置导频和可变位置导频。然而，MIMO不是必需的且只由IEEE802.16a选择性采纳，并且只有两根发射天线在基站端以及一根接收天线在SS(用户站)端被采用。由于IEEE802.16a是设计用于固定和便携式应用，因此，信道变化缓慢。对于无线MAN(城域网)OFDM空中接口，从前置码获得信道估计。对于无线MAN OFDMA空中接口，虽然引入了可变位置导频符号，但它们只用于缓慢更新信道。
技术实现思路
根据一个广义方面，本专利技术提供一种通过四根发射天线发射的方法，包括：对于每根天线，生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有多个承载数据或导频的子载波，并发射所述OFDM符号序列；其中共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频。在一些实施例中，通过以下方式共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频：在偶数对OFDM符号中插入以第一有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块；在奇数对OFDM符号中插入以偏离所述第一有规律隔开的图案的第二有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块。在一些实施例中，所述第一有规律隔开的图案包括两个导频子载波、十个数据子载波的重复图案，并且所述第二有规律隔开的图案包括六个数据子载波及随后为两个导频子载波和十个数据子载波的重复图案。在一些实施例中，每个两个子载波乘两个OFDM符号的块在所述块内的相应位置中包括用于所述四根天线中每根天线的单个导频。在一些实施例中，所述用于所述四根天线中每根天线的单个导频在每个两个子载波乘两个OFDM符号的块中处于相同的位置。在一些实施例中，将每个两个子载波乘两个OFDM符号的块分成导频对，每个导频对由相应的天线对发射。在一些实施例中，在时间上按顺序排列每个导频对。在一些实施例中，在频率上按顺序排列每个导频对。在一些实施例中，在六个OFDM符号的重复图案中共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频，每个所述重复图案包括第一、第二和第三对OFDM符号，所述方法包括：在每个第一对OFDM符号中插入以第一有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块；在每个第二对OFDM符号中插入以偏离所述第一有规律隔开的图案的第二有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块；以及在每个第三对OFDM符号中插入以偏离所述第二有规律隔开的图案的第三有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块。在一些实施例中，在长度上为两个OFDM符号的倍数的OFDM符号的重复图案中共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频。根据另一广义方面，本专利技术提供一种通过四根发射天线发射的方法，包括：对于天线，生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有多个承载数据或导频的子载波，并发射所述OFDM符号序列；其中对于所述四根天线中的第一对天线，插入在时间和频率上分散的导频对；其中对于所述四根天线中的第二对天线，在不同于用于所述第一对天线的导频的位置中插入在时间和频率上分散的导频对。在一些实施例中，对于每对两个导频，所述两个导频在时间或频率上不是连续的。在一些实施例中，对于每对两个导频，在时间上连续排列所述两个导频。在一些实施例中，在六个OFDM符号的重复图案中插入导频，每个所述重复图案包括第一、第二和第三对OFDM符号，其中在时间上按顺序排列每对导频：在每个第一对OFDM符号中为所述第一对天线插入以第一有规律隔开的图案分散的导频对；在每个第二对OFDM符号中为所述第一对天线插入以偏离所述第一有规律隔开的图案的第二有规律隔开的图案分散的导频对；在每个第三对OFDM符号中为所述第一对天线插入以偏离所述第二有规律隔开的图案的第三有规律隔开的图案分散的导频对；在每个第一对OFDM符号中为所述第二对天线插入以偏离所述第一图案的第四有规律隔开的图案分散的导频对；在每个第二对OFDM符号中为所述第二对天线插入以偏离所述第四有规律隔开的图案和所述第二有规律隔开的图案的第五有规律隔开的图案分散的导频对；在每个第三对OFDM符号中为所述第二对天线插入以偏离所述第五有规律隔开的图案和所述第三有规律隔开的图案的第六有规律隔开的图案分散的导频对。根据另一广义方面，本专利技术提供一种通过四根发射天线发射的方法，包括：对于每根天线，生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有多个承载数据或导频的子载波，并发射所述OFDM符号序列；其中在时间上按四个连续导频的群排列导频，每群四个连续导频包含用于所述四根天线的导频。在一些实施例中，在每组四个连续OFDM符号中并在多个隔开的子载波中的每个子载波中插入此类四个连续导频的群。在一些实施例中，每群四个连续导频包括用于所述四根天线中第一对天线的一对空时编码的导频和用于所述四根天线中第二对天线的一对空时编码的导频。在一些实施例中，每群四个连续导频包括用于所述四根天线中每根天线的单个导频。在一些实施例中，所述用于每根天线的单个导频的位置随四个连续导频的群而变化。在一些实施例中，所述方法还包括：对相应的四个天线发射机使用不同的导频图案以减少四个不同的天线发射机的导频之间的干扰。在一些实施例中，所述方法还包括：用比平均功率高的功率发射导频。在一些实施例中，使用QPSK来发射数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过四根发射天线发射的方法，包括：对于每根天线，生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有承载数据符号或导频符号的多个子载波，其中按群排列导频符号，每群导频符号包括用于四根天线中的每根天线的导频符号；以及发射所述OFDM符号序列。

【技术特征摘要】
2004.03.15 US 60/553,161;2004.04.02 US 60/558,566;1.一种通过四根发射天线发射的方法，包括：对于每根天线，生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有承载数据符号或导频符号的多个子载波，其中按群排列导频符号，每群导频符号包括用于四根天线中的每根天线的导频符号；以及发射所述OFDM符号序列。2.如权利要求1所述的方法，其中，在OFDM符号中插入第一群导频符号，使得用于前两根天线的导频符号在时间上相邻，用于后两根天线的导频符号在时间上相邻，并且用于前两根天线的导频符号与用于后两根天线的导频符号在频率上相邻。3.如权利要求2所述的方法，其中，在OFDM符号中插入第二群导频符号，使得用于前两根天线的导频符号在时间上相邻，用于后两根天线的导频符号在时间上相邻，用于前两根天线的导频符号与用于后两根天线的导频符号在频率上相邻，并且其中，第一群和第二群的用于前两根天线的导频符号被插入在相同频率中，第一群和第二群的用于后两根天线的导频符号被插入在相同频率中。4.如权利要求1所述的方法，其中，在OFDM符号中插入第一群导频符号，使得用于前两根天线的导频符号在频率上相邻，用于后两根天线的导频符号在频率上相邻，并且用于前两根天线的导频符号与用于后两根天线的导频符号在时间上相邻。5.如权利要求2所述的方法，其中，用于前两根天线的导频符号与用于后两根天线的导频符号在时间上隔开至少一个数据符号。6.如权利要求1所述的方法，其中，在OFDM符号中插入第一群导频符号，使得用于前两根天线的导频符号在时间上相邻，用于后两根天线的导频符号在时间上相邻，并且用于前两根天线的导频符号与用于后两根天线的导频符号在频率上隔开至少一个数据符号。7.如权利要求6所述的方法，其中，用于前两根天线的导频符号与用于后两根天线的导频符号占用相同的时间。8.如权利要求1所述的方法，其中，使用QPSK和QAM星座之一发射数据符号，并且使用QPSK发射导频符号，其中当使用QAM星座发射数据符号时，通过QAM星座的角处的信号星座点发射导频符号。9.一种移动台，包括：四根发射天线；以及发射机，所述发射机对于四根发射天线中的每根天线生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有承载数据符号或导频符号的多个子载波，其中按群排列导频符号，每群导频符号包括用于四根天线中的每根天线的导频符号。10.如权利要求9所述的移动台，其中，在OFDM符号中插入第一群导频符号，使得用于前两根天线的导频符号在时间上相邻，用于后两根天线的导频符号在时间上相邻，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·马，M·贾，童文，P·朱，C·罗耶，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US