способы и системы для выбора циклических задержек в оfdm-системах с множеством антенн

Формула изобретения

1. Способ передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи, содержащий формирование первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки, причем формирование первого пилот-сигнала содержит отображение символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования первого OFDM-символа, содержащего первый пилот-сигнал и имеющего первую циклическую задержку; и формирование второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса, причем формирование второго пилот-сигнала содержит отображение символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования второго OFDM-символа, содержащего второй пилот-сигнал и имеющего вторую циклическую задержку, причем p является простым числом, на которое не делится N_FFT , где N_FFT является размером FFT для первого OFDM-символа, N_FFT/p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, и при этом один и тот же набор поднесущих используется для каждой передающей антенны.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий

формирование третьего пилот-сигнала для третьей передающей антенны на основе третьей циклической задержки, большей, чем вторая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса.

3. Способ по п.1, в котором циклическая задержка для каждой передающей антенны равна



где N_C,0 0, N_C,i N_CP, i 1, N_CP является длиной циклического префикса, m является индексом передающей антенны, и t_m является циклической задержкой для передающей антенны m, для m=0,1, ,М-1.

4. Способ по п.1, в котором первая циклическая задержка равна нулю, и вторая циклическая задержка равна либо больше, чем длина циклического префикса.

5. Способ по п.1, в котором первая и вторая циклические задержки не передаются с помощью сигнализации.

6. Способ по п.1, в котором формирование первого пилот-сигнала содержит формирование первой последовательности выборок, содержащей первый пилот-сигнал; и циклическую задержку первой последовательности выборок на первую циклическую задержку; при этом формирование второго пилот-сигнала содержит формирование второй последовательности выборок, содержащей второй пилот-сигнал, и циклическую задержку второй последовательности выборок на вторую циклическую задержку.

7. Способ по п.1, в котором



где S является числом поднесущих с символами пилот-сигнала,

М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

8. Способ по п.1, в котором:



где М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

9. Способ по п.1, дополнительно содержащий задержку OFDM-символов пилот-сигналов, передаваемых от каждой антенны, на разную величину для создания частотного разнесения.

10. Способ по п.9, дополнительно содержащий выполнение оценки канала в системе с множеством входов и множеством выходов (MIMO) на основе задержанных OFDM-символов пилот-сигналов.

11. Способ осуществления оценки канала в системе беспроводной связи, содержащий получение первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первые входные выборки получают от первой приемной антенны; обработку первых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала, разнесенных на p, где p является простым числом, на которое не делится N _FFT, N_FFT является размером FFT для OFDM-символа, N_FFT/p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, причем обработка первых входных выборок для получения наблюдений содержит выполнение OFDM-демодуляции на первых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и устранение модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала; и обработку наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны, причем один и тот же набор поднесущих пилот-сигнала используется для каждой передающей антенны.

12. Способ по п.11, дополнительно содержащий получение вторых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем вторые входные выборки получают от второй приемной антенны; и обработку вторых входных выборок для получения третьей оценки канала для первой передающей антенны и четвертой оценки канала для второй передающей антенны.

13. Способ по п.12, в котором обработка вторых входных выборок содержит обработку вторых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала; и обработку наблюдений для получения третьей и четвертой оценок канала.

14. Способ по п.13, в котором обработка вторых входных выборок для получения наблюдений содержит выполнение OFDM-демодуляции на вторых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и устранение модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала.

15. Способ по п.13, в котором обработка наблюдений содержит обработку наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения третьей и четвертой оценок канала.

16. Устройство для передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи, содержащее логику для формирования первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки, причем логика для формирования первого пилот-сигнала содержит логику для отображения символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования первого OFDM-символа, содержащего первый пилот-сигнал и имеющего первую циклическую задержку; и логику для формирования второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса, причем логика для формирования второго пилот-сигнала содержит логику для отображения символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования второго OFDM-символа, содержащего второй пилот-сигнал и имеющего вторую циклическую задержку, причем p является простым числом, на которое не делится N_FFT , где N_FFT является размером FFT для первого OFDM-символа, N_FFT/p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, и при этом один и тот же набор поднесущих используется для каждой передающей антенны.

17. Устройство по п.16, дополнительно содержащее логику для формирования третьего пилот-сигнала для третьей передающей антенны на основе третьей циклической задержки, большей, чем вторая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса.

18. Устройство по п.16, в котором циклическая задержка для каждой передающей антенны равна



где N_C,0 0, N_C,i N_CP, i 1, N_CP является длиной циклического префикса, m является индексом передающей антенны, и t_m является циклической задержкой для передающей антенны m, для m=0,1, ,М-1.

19. Устройство по п.16, в котором первая циклическая задержка равна нулю, и вторая циклическая задержка равна или больше, чем длина циклического префикса.

20. Устройство по п.16, в котором первая и вторая циклические задержки не передаются с помощью сигнализации.

21. Устройство по п.16, в котором логика для формирования первого пилот-сигнала содержит логику для формирования первой последовательности выборок, содержащей первый пилот-сигнал; и логику для циклической задержки первой последовательности выборок на первую циклическую задержку; и при этом логика для формирования второго пилот-сигнала содержит логику для формирования второй последовательности выборок, содержащей второй пилот-сигнал, и логику для циклической задержки второй последовательности выборок на вторую циклическую задержку.

22. Устройство по п.16, в котором



где S является числом поднесущих с символами пилот-сигнала, М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,M-1.

23. Устройство по п.16, в котором



где М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

24. Устройство для осуществления оценки канала в системе беспроводной связи, содержащее логику для получения первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первые входные выборки получают от первой приемной антенны; логику для обработки первых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала, разнесенных на p, где p является простым числом, на которое не делится N_FFT, N _FFT является размером FFT для OFDM-символа, N_FFT /p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, причем логика для обработки первых входных выборок для получения наблюдений содержит логику для выполнения OFDM-демодуляции на первых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и логику для устранения модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала; и логику для обработки наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны, причем один и тот же набор поднесущих пилот-сигнала используется для каждой передающей антенны.

25. Устройство по п.24, дополнительно содержащее логику для получения вторых выходных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем вторые входные выборки получают от второй приемной антенны; и логику для обработки вторых входных выборок для получения третьей оценки канала для первой передающей антенны и четвертой оценки канала для второй передающей антенны.

26. Устройство по п.25, в котором логика для обработки вторых входных выборок содержит логику для обработки вторых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала и логику для обработки наблюдений для получения третьей и четвертой оценок канала.

27. Устройство по п.26, в котором логика для обработки вторых входных выборок для получения наблюдений содержит логику для выполнения OFDM-демодуляции на вторых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и логику для устранения модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала.

28. Устройство по п.26, в котором логика для обработки наблюдений содержит логику для обработки наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения третьей и четвертой оценок канала.

29. Устройство для передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи, содержащее средство для формирования первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки, причем средство для формирования первого пилот-сигнала содержит средство для отображения символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования первого OFDM-символа, содержащего первый пилот-сигнал и имеющего первую циклическую задержку; и средство для формирования второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере, на длину циклического префикса, причем средство для формирования второго пилот-сигнала содержит средство для отображения символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования второго OFDM-символа, содержащего второй пилот-сигнал и имеющего вторую циклическую задержку, причем p является простым числом, на которое не делится N_FFT , где N_FFT является размером FFT для первого OFDM-символа, N_FFT/p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, и при этом один и тот же набор поднесущих используется для каждой передающей антенны.

30. Устройство по п.29, дополнительно содержащее средство для формирования третьего пилот-сигнала для третьей передающей антенны на основе третьей циклической задержки, большей, чем вторая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса.

31. Устройство по п.29, в котором циклическая задержка для каждой передающей антенны равна



где N_C,0 0, N_C,i N_CP, i 1, N_CP является длиной циклического префикса, m является индексом передающей антенны, и t_m является циклической задержкой для передающей антенны m, для m=0,1, ,М-1.

32. Устройство по п.29, в котором первая циклическая задержка равна нулю, и вторая циклическая задержка равна или больше, чем длина циклического префикса.

33. Устройство по п.29, в котором первая и вторая циклические задержки не передаются посредством сигнализации.

34. Устройство по п.29, в котором логика для формирования первого пилот-сигнала содержит средство для формирования первой последовательности выборок, содержащей первый пилот-сигнал; и средство для циклической задержки первой последовательности выборок на первую циклическую задержку; и при этом средство для формирования второго пилот-сигнала содержит средство для формирования второй последовательности выборок, содержащей второй пилот-сигнал, и средство для циклической задержки второй последовательности выборок на вторую циклическую задержку.

35. Устройство по п.29, в котором



где S является числом поднесущих с символами пилот-сигнала, М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

36. Устройство по п.29, в котором



где М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

37. Устройство для осуществления оценки канала в системе беспроводной связи, содержащее средство для получения первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первые входные выборки получают от первой приемной антенны; средство для обработки первых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала, разнесенных на p, где p является простым числом, на которое не делится N_FFT, N _FFT является размером FFT для OFDM-символа, N_FFT /p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, причем средство для обработки первых входных выборок для получения наблюдений содержит средство для выполнения OFDM-демодуляции на первых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и средство для устранения модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала; и средство для обработки наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны, причем один и тот же набор поднесущих пилот-сигнала используется для каждой передающей антенны.

38. Устройство по п.37, дополнительно содержащее средство для получения вторых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем вторые входные выборки получают от второй приемной антенны; и средство для обработки вторых входных выборок для получения третьей оценки канала для первой передающей антенны и четвертой оценки канала для второй передающей антенны.

39. Устройство по п.38, в котором средство для обработки вторых входных выборок содержит средство для обработки вторых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала и средство для обработки наблюдений для получения третьей и четвертой оценок канала.

40. Устройство по п.39, в котором средство для обработки вторых входных выборок для получения наблюдений содержит средство для выполнения OFDM-демодуляции на вторых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и средство для устранения модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала.

41. Устройство по п.39, в котором средство для обработки наблюдений содержит средство для обработки наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения третьей и четвертой оценок канала.

42. Машиночитаемый носитель, который имеет сохраненные на нем команды для передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи, причем команды исполняются одним или более процессорами, и команды содержат команды для формирования первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки, причем команды для формирования первого пилот-сигнала содержат команды для отображения символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования первого OFDM-символа, содержащего первый пилот-сигнал и имеющего первую циклическую задержку; и команды для формирования второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса, причем команды для формирования второго пилот-сигнала содержат команды для отображения символов пилот-сигнала на поднесущие, разнесенные на p, для формирования второго OFDM-символа, содержащего второй пилот-сигнал и имеющего вторую циклическую задержку, причем p является простым числом, на которое не делится N_FFT , где N_FFT является размером FFT для первого OFDM-символа, N_FFT/p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, и при этом один и тот же набор поднесущих используется для каждой передающей антенны.

43. Машиночитаемый носитель по п.42, в котором команды дополнительно содержат команды для формирования третьего пилот-сигнала для третьей передающей антенны на основе третьей циклической задержки, большей, чем вторая циклическая задержка, на, по меньшей мере, длину циклического префикса.

44. Машиночитаемый носитель по п.42, при этом циклическая задержка для каждой передающей антенны равна



где N_C,0 0, N_C,i N_CP, i 1, N_CP является длиной циклического префикса, m является индексом передающей антенны, и t_m является циклической задержкой для передающей антенны m, для m=0,1, ,М-1.

45. Машиночитаемый носитель по п.42, при этом первая циклическая задержка равна нулю, и вторая циклическая задержка равна либо больше, чем длина циклического префикса.

46. Машиночитаемый носитель по п.42, при этом первая и вторая циклические задержки не передаются посредством сигнализации.

47. Машиночитаемый носитель по п.42, в котором команды для формирования первого пилот-сигнала содержат команды для формирования первой последовательности выборок, содержащей первый пилот-сигнал; и команды для циклической задержки первой последовательности выборок на первую циклическую задержку; и при этом команды для формирования второго пилот-сигнала содержат команды для формирования второй последовательности выборок, содержащей второй пилот-сигнал, и команды для циклической задержки второй последовательности выборок на вторую циклическую задержку.

48. Машиночитаемый носитель по п.42, при этом



где S является числом поднесущих с символами пилот-сигнала, М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

49. Машиночитаемый носитель по п.42, при этом



где М является числом передающих антенн, и является длиной циклической задержки для передающей антенны m, для m=0, ,М-1.

50. Машиночитаемый носитель, который имеет сохраненные на нем команды для осуществления оценки канала в системе беспроводной связи, причем команды исполняются одним либо более процессорами, и команды содержат: команды для получения первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первые входные выборки получают от первой приемной антенны; команды для обработки первых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала, разнесенных на p, где p является простым числом, на которое не делится N_FFT, N _FFT является размером FFT для OFDM-символа, N_FFT /p Q, и Q является максимальной циклической задержкой для всех передающих антенн, причем команды для обработки первых входных выборок для получения наблюдений содержат команды для выполнения OFDM-демодуляции на первых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала, и команды для устранения модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала; и команды для обработки наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны, причем один и тот же набор поднесущих пилот-сигнала используется для каждой передающей антенны.

51. Машиночитаемый носитель по п.50, в котором команды дополнительно содержат команды для получения вторых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем вторые входные выборки получают от второй приемной антенны; и команды для обработки вторых входных выборок для получения третьей оценки канала для первой передающей антенны и четвертой оценки канала для второй передающей антенны.

52. Машиночитаемый носитель по п.51, в котором команды для обработки вторых входных выборок содержат команды для обработки вторых входных выборок для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала и команды для обработки наблюдений для получения третьей и четвертой оценок канала.

53. Машиночитаемый носитель по п.52, в котором команды для обработки вторых входных выборок для получения наблюдений содержат команды для выполнения OFDM-демодуляции на вторых входных выборках для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и команды для устранения модуляции пилот-сигнала из принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала.

54. Машиночитаемый носитель по п.52, в котором команды для обработки наблюдений содержат команды для обработки наблюдений на основе метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE) для получения третьей и четвертой оценок канала.

Описание изобретения к патенту

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/036,895, озаглавленной "Method and apparatus for transmitting pilots from multiple antennas" ("Способ и устройство для передачи пилот-сигналов от множества антенн") и зарегистрированная 14 марта 2008 г., которая полностью включена в данный документ посредством ссылки для всех целей.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Определенные варианты осуществления настоящего изобретения относятся в целом к беспроводной связи, и более конкретно, к способу для выбора соответствующих значений циклических задержек для передачи множеством антенн, чтобы точно оценить коэффициенты усиления канала.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определенные варианты осуществления предусматривают способ передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи. Способ в целом включает в себя формирование первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки и формирование второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса.

Определенные варианты осуществления предусматривают способ осуществления оценки канала в системе беспроводной связи. Способ в целом включает в себя получение первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первый пилот-сигнал формируется на основе первой циклической задержки и передается от первой передающей антенны, второй пилот-сигнал формируется на основе второй циклической задержки и передается от второй передающей антенны, при этом вторая циклическая задержка больше, чем первая циклическая задержка по меньшей мере на длину циклического префикса, и первые входные выборки принимаются от первой приемной антенны, и обработку первых входных выборок для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны.

Определенные варианты осуществления предусматривают устройство для передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи. Устройство в целом включает в себя логику для формирования первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки и логику для формирования второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса.

Определенные варианты осуществления предусматривают устройство для осуществления оценки канала в системе беспроводной связи. Устройство в целом включает в себя логику для получения первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первый пилот-сигнал формируется на основе первой циклической задержки и передается от первой передающей антенны, второй пилот-сигнал формируется на основе второй циклической задержки и передается от второй передающей антенны, при этом вторая циклическая задержка больше, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса, и первые входные выборки принимаются от первой приемной антенны, и логику для обработки первых входных выборок для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны.

Определенные варианты осуществления предусматривают устройство для передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи. Устройство в целом включает в себя средство для формирования первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки и средство для формирования второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса.

Определенные варианты осуществления предусматривают устройство для осуществления оценки канала в системе беспроводной связи. Устройство в целом включает в себя средство для получения первых входящих выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первый пилот-сигнал формируется на основе первой циклической задержки и передается от первой передающей антенны, второй пилот-сигнал формируется на основе второй циклической задержки и передается от второй передающей антенны, при этом вторая циклическая задержка больше, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса, и первые входные выборки принимаются от первой приемной антенны, и средство для обработки первых входных выборок для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны.

Определенные варианты осуществления предусматривают компьютерный программный продукт для передачи пилот-сигналов в системе беспроводной связи, которая содержит машиночитаемый носитель, имеющий команды, сохраненные на нем, причем команды выполняются одним или более процессорами. Команды в целом включают в себя команды для формирования первого пилот-сигнала для первой передающей антенны на основе первой циклической задержки и команды для формирования второго пилот-сигнала для второй передающей антенны на основе второй циклической задержки, большей, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса.

Определенные варианты осуществления предусматривают компьютерный программный продукт для осуществления оценки канала в системе беспроводной связи, содержащий машиночитаемый носитель, имеющий команды, сохраненные на нем, причем команды выполняются одним или более процессорами. Команды в целом включают в себя команды для получения первых входных выборок, содержащих первый и второй пилот-сигналы, причем первый пилот-сигнал формируется на основе первой циклической задержки и передается от первой передающей антенны, второй пилот-сигнал формируется на основе второй циклической задержки и передается от второй передающей антенны, вторая циклическая задержка больше, чем первая циклическая задержка, по меньшей мере на длину циклического префикса, и первые входные выборки принимаются от первой приемной антенны, и команды для обработки первых входных выборок для получения первой оценки канала для первой передающей антенны и второй оценки канала для второй передающей антенны.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для того чтобы изложенные выше признаки настоящего изобретения могли быть поняты детально, более конкретное описание, кратко резюмируемое выше, может быть получено со ссылками на варианты осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы в прилагаемых чертежах. Однако следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только определенные типичные варианты осуществления этого изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие его объем, чтобы описание могло учитывать другие равные по эффективности варианты осуществления.

Фиг.1 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 иллюстрирует примерный OFDM/OFDMA-кадр (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением/множественный доступ с ортогональным частотным разделением) для TDD (дуплекс с временным разделением) согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 иллюстрирует примерный передатчик и примерный приемник, которые могут использоваться в системе беспроводной связи согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 иллюстрирует блок-схему OFDM-модулятора согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 иллюстрирует пример разноса циклической задержки согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует примерную структуру поднесущей пилот-сигнала для одного OFDM-символа согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 иллюстрирует блок-схему модуляторов в базовой станции на Фиг.3 согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 иллюстрирует процесс для формирования пилот-сигналов для MISO (множество входов и один выход) либо MIMO (множество входов и множество выходов) систем согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8А иллюстрирует примерные компоненты, обеспечивающие осуществление операций, проиллюстрированных на Фиг.8.

Фиг.9 иллюстрирует блок-схему блока оценки канала согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 иллюстрирует процесс для осуществления оценки канала в MISO- либо MIMO-системах согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10А иллюстрирует примерные компоненты, обеспечивающие осуществление операций, проиллюстрированных на Фиг.10.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Слово "примерный" используется в данном документе для обозначения "служащий в качестве примера, образца или иллюстрации". Любой вариант осуществления, описанный в данном документе как "примерный" не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или преимущественный над другими вариантами осуществления.

Схема разнесения циклической задержки (CDD) может использоваться для OFDM-передачи с множеством антенн, чтобы предоставить более высокое частотное разнесение и улучшить характеристику частоты ошибок. Множество искусственных трасс каналов может формироваться путем передачи циклически задержанных данных от множества антенн. Оценка усилений каналов, ассоциированных с множеством передающих антенн, может осуществляться на стороне приемника, который использует известный пилот-сигнал или обучающие последовательности. Однако в определенных случаях трассы каналов временной области не могут полностью разделяться в приемнике, если циклически задержанные последовательности пилот-сигнала соответствуют задержкам трасс профиля канала.

Примерная система беспроводной связи

Методика, описанная в данном документе, может использоваться для различных широкополосных систем беспроводной связи, включая системы связи, которые основаны на схеме ортогонального мультиплексирования. Примеры подобных систем связи включают в себя OFDMA-системы, SC-FDMA-системы (множественный доступ с частотным разделением с единственной несущей) и так далее. OFDMA-система использует OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), которое является методом модуляции, которая разбивает общую системную ширину полосы на множество ортогональных поднесущих. Эти поднесущие могут также называться тонами, элементами кодированного сигнала и т.д. С помощью OFDM каждая поднесущая может независимо модулироваться с помощью данных. SC-FDMA-система может использовать перемежаемый FDMA (IFDMA) для передачи на поднесущих, которые распределены по системной ширине полосы частот, локализованный FDMA (LFDMA) для передачи на блоке соседних поднесущих, либо улучшенный FDMA (EFDMA) для передачи на множестве блоков соседних поднесущих. В общем, символы модуляции передаются в частотной области с OFDM и во временной области с SC-FDMA.

Один конкретный пример системы связи основан на схеме ортогонального мультиплексирования в системе WiMAX. WiMAX, который означает международную совместимость для микроволнового доступа, является беспроводной широкополосной технологией на основе стандартов, которая обеспечивает широкополосные соединения с высокой производительностью на большие расстояния. Сегодня существуют два основных варианта использования WiMAX: фиксированный WiMAX и мобильный WiMAX. Применением фиксированного WiMAX является соединение типа "из точки к множеству точек", обеспечивающее широкополосный доступ, например, для домов и бизнеса. Мобильный WiMAX предоставляет полную мобильность сотовых сетей на широкополосных скоростях.

IEEE 802.16 является развивающимся стандартом организации для определения воздушного интерфейса для фиксированных и мобильных систем широкополосного беспроводного доступа (BWA). Эти стандарты определяют, по меньшей мере, четыре физических уровня (PHY) и один MAC-уровень (протокол управления доступом к среде передачи). Физический уровень OFDM и OFDMA из четырех физических уровней является наиболее популярными в областях фиксированного, и, соответственно, мобильного BWA.

Фиг.1 иллюстрирует пример системы 100 беспроводной связи, в которой варианты осуществления настоящего изобретения могут быть использованы. Система 100 беспроводной связи может быть широкополосной системой беспроводной связи. Система 100 беспроводной связи может предусматривать связь для множества сот 102, каждая из которых обслуживается базовой станцией 104. Базовая станция 104 может быть фиксированной станцией, которая взаимодействует с абонентскими терминалами 106. Базовая станция 104 может альтернативно упоминаться как точка доступа, узел В или определяться какой-либо другой терминологией.

Фиг.1 отображает различные абонентские терминалы 106, распределенные по системе 100. Абонентские терминалы 106 могут быть фиксированными (т.е. стационарными) либо мобильными. Абонентские терминалы 106 могут альтернативно упоминаться как удаленные станции, терминалы доступа, терминалы, абонентские модули, мобильные станции, станции, абонентское оборудование, абонентские станции и т.д. Абонентские терминалы 106 могут быть беспроводными устройствами, например сотовыми телефонами, персональными цифровыми помощниками (PDA), карманными устройствами, беспроводными модемами, портативными компьютерами, персональными компьютерами и т.д.

Множество алгоритмов и способов может использоваться для передач в системе 100 беспроводной связи между базовыми станциями 104 и абонентскими терминалами 106. Например, сигналы могут передаваться и приниматься между базовыми станциями 104 и абонентскими терминалами 106 согласно методам OFDM/OFDMA. Если это имеет место, система 100 беспроводной связи может упоминаться как система OFDM/OFDMA.

Линия связи, которая обеспечивает передачу от базовой станции 104 в абонентский терминал 106, может упоминаться как нисходящая линия 108 (DL) связи, а линия связи, которая обеспечивает передачу от абонентского терминала 106 в базовую станцию 104, может упоминаться как восходящая линия 110 (UL) связи. Альтернативно, нисходящая линия 108 связи может упоминаться как прямая линия связи или прямой канал и восходящая линия 110 связи может упоминаться как обратная линия связи или обратный канал.

Сота 102 может разделяться на многочисленные секторы 112. Сектор 112 является физической зоной обслуживания в пределах соты 102. Базовые станции 104 в пределах системы 100 беспроводной связи могут использовать антенны, которые фокусируют поток мощности в пределах конкретного сектора 112 соты 102. Подобные антенны могут упоминаться как направленные антенны.

Фиг.2 показывает примерную структуру 200 кадра для режима дуплекса с временным разделением сигналов (TDD) в IEEE 802.16. Временная шкала передачи может быть разбита на блоки кадров. Каждый кадр может охватывать заранее определенную продолжительность времени, например 5 миллисекунд (мс), и может быть разбит на подкадр нисходящей линии связи и подкадр восходящей линии связи. В целом, подкадры нисходящей и восходящей линии связи могут покрывать любую часть кадра. Подкадры нисходящей и восходящей линии связи могут быть разделены с помощью времени переключения на передачу (TTG) и времени переключения на прием (RTG).

Может быть задано множество физических подканалов. Каждый физический подканал может включать в себя набор поднесущих, которые могут быть смежными или распределенными по ширине полосы частот системы. Множество логических подканалов могут быть также заданы и могут быть сопоставлены с физическими подканалами на основе известного отображения. Логические подканалы могут упрощать выделение ресурсов.

Как показано на Фиг.2, подкадр нисходящей линии может включать в себя преамбулу, заголовок управления кадром (FCH), карту нисходящей линии (DL-MAP), карту восходящей линии (UL-MAP) и пакеты нисходящей линии (DL). Преамбула может переносить известную передачу, которая может использоваться абонентскими станциями для обнаружения кадра и синхронизации. FCH может переносить параметры, используемые для приема DL-MAP, UL-MAP и пакетов нисходящей линии. DL-MAP может передавать сообщение DL-MAP, которое может включать в себя информационные элементы (IE) для различных типов управляющей информации (например, выделение ресурсов или назначение) для осуществления доступа в нисходящей линии. UL-MAP может передавать сообщение UL-MAP, которое может включать в себя IE для различных типов управляющей информации для доступа в восходящей линии. Пакеты нисходящей линии могут передавать данные для обслуживаемых абонентских станций. Подкадр восходящей линии может включать в себя пакеты восходящей линии, которые могут переносить данные, передаваемые абонентскими станциями, планируемыми для передачи в восходящей линии.

Методы передачи пилот-сигнала, описанные в данном документе, могут использоваться для множества MIMO-передач, а также MISO-передач. Эти методы могут также использоваться для передачи пилот-сигнала по нисходящей линии, а также восходящей линии. Для ясности, определенные аспекты методов описаны ниже для передачи пилот-сигнала по нисходящей линии с помощью MIMO.

Фиг.3 показывает блок-схему базовой станции 104 и абонентской станции 106, которые являются одной из базовых станций и одной из абонентских станций на Фиг.1. Базовая станция 104 оснащена множеством (M) антенн 334а-334m. Абонентская станция 106 оснащена множеством (R) антенн 352а-352r.

В базовой станции 104 процессор 320 данных передачи (ТХ) может принимать данные от источника 312 данных, обрабатывать (например, кодировать и преобразовывать символы) данные на основе одной или более схем модуляции и кодирования, и предоставлять символы данных. Как используется в данном документе, символ данных является символом для данных, символ пилот-сигнала является символом для пилот-сигнала и символ может быть действительным либо комплексным значением. Символы данных и пилотные символы могут быть символами модуляции из схемы модуляции, например, PSK либо QAM. Пилот-сигналы могут содержать данные, которые известны априори как базовой станции, так и абонентской станции. Процессор 330 TX MIMO может обрабатывать символы данных и пилотные символы и предоставлять M исходящих потоков символов для М модуляторов (MOD) 332a-332m. Каждый модулятор 332 может обрабатывать свой исходящий поток символов (например, для OFDM) для получения исходящего потока выборок. Каждый модулятор 332 может дополнительно обрабатывать (например, преобразовывать в аналоговую форму, фильтровать, усиливать и преобразовывать с повышением по частоте) свой исходящий поток выборок и формировать сигнал нисходящей линии. M сигналов нисходящей линии связи от модуляторов 332a-332m могут передаваться через антенны 334a-334m соответственно.

В абонентской станции 106 R антенн 352а-352r могут принимать М сигналов нисходящей линии связи от базовой станции 104, и каждая антенна 352 может предоставлять принятый сигнал в ассоциированный демодулятор (DEMOD) 354. Каждый демодулятор 354 обрабатывать (например, фильтровать, усиливать, преобразовывать с понижением частоты и преобразовывать в цифровой вид) свой принятый сигнал для получения входящих выборок и может дополнительно обрабатывать входящие выборки (например, для OFDM), чтобы получить принятые символы. Каждый демодулятор 354 может предоставлять принятые символы данных в детектор 360 MIMO и предоставлять принятые пилотные символы в процессор 394 канала. Процессор 394 канала может оценивать ответ MIMO-канала от базовой станции 104 для абонентской станции 120 на основе принятых символов пилот-сигнала и предоставлять оценку MIMO-канала для детектора 360 MIMO. Детектор 360 MIMO может осуществлять обнаружение MIMO по принятым символам на основе оценки канала MIMO и предоставлять обнаруженные символы, которые являются оценками переданных символов данных. Процессор 370 данных приема (RX) может обрабатывать (например, выполнять обратное преобразование символов и декодировать) обнаруженные символы и предоставлять декодированные данные в приемник 372 данных.

Абонентская станция 106 может оценивать условия канала и формировать информацию обратной связи, которая может содержать различные типы информации. Информация обратной связи и данные от источника 378 данных могут обрабатываться (например, кодироваться и отображаться на символы) с помощью процессора 380 ТХ данных, пространственно обрабатываться с помощью процессора 382 TX MIMO и дополнительно обрабатываться модуляторами 354a-354r для формирования R сигналов восходящей линии, которые могут передаваться через антенны 352a-352r. В базовой станции 104 R сигналов восходящей линии от абонентской станции 106 могут приниматься с помощью антенн 334a-334m, обрабатываться демодуляторами 332a-332m, пространственно обрабатываться с помощью детектора 336 MIMO и дополнительно обрабатываться (например, с обратно преобразуемыми символами и декодируемые) с помощью процессора 338 RX данных для восстановления информации обратной связи и данных, отсылаемых абонентской станцией 106. Контроллер/процессор 340 может управлять передачей данных абонентской станции 106 на основе информации обратной связи.

Контроллеры/процессоры 340 и 390 могут управлять функционированием базовой станции 104 и, соответственно, абонентской станции 106. Запоминающие устройства 342 и 392 могут сохранять данные и программные коды для базовой станции 104 и, соответственно, абонентской станции 106. Планировщик 344 может планировать абонентскую станцию 106 и/или другие абонентские станции для передачи данных по нисходящей линии и/или восходящей линии на основе информации обратной связи, принятой от всех абонентских станций.

IEEE 802.16 использует OFDM для нисходящей и восходящей линии. OFDM разбивает ширину полосы частот системы на множество (N_FFT) ортогональных поднесущих, которые также упоминаются как тоны, элементы кодированного сигнала и т.д. Каждая поднесущая может модулироваться с данными или пилот-сигналом. Число поднесущих может зависеть от ширины полосы частот системы, а также частотного разнесения между соседними поднесущими. Например, N_FFT может быть равно 128, 256, 512, 1024 или 2048. Только подмножество N_FFT общих поднесущих может использоваться для передачи данных и пилот-сигнала, и оставшиеся поднесущие могут служить защитными поднесущими, чтобы позволить системе выполнять требования к спектральной маске. В последующем описании поднесущая данных является поднесущей, используемой для данных, а поднесущая пилот-сигнала является поднесущей, используемой для пилот-сигнала. OFDM-символ может быть передан в каждом периоде OFDM-символа (или просто, период символа). Каждый OFDM-символ может включать в себя поднесущие данных, используемые для передачи данных, поднесущие пилот-сигнала, используемые для передачи пилот-сигнала, и/или защитные поднесущие, не используемые для данных или пилот-сигнала.

Фиг.4 показывает блок-схему OFDM-модулятора 400, который может быть включен в каждый из модуляторов 332а-332m и модуляторов 354а-354r на Фиг.3. В модуляторе 400 OFDM преобразователь 410 символов в поднесущую принимает и преобразует (отображает) выходящие символы на всего N_FFT поднесущих. В каждом периоде OFDM-символов блок 412 преобразует N_FFT выходных символов для всего N_FFT поднесущих во временную область с помощью N_FFT-точечного обратного дискретного преобразования Фурье (IDFT) и предоставляет полезную часть, содержащую N _FFT выборок временной области. Каждая выборка является комплексным значением, которое необходимо передать в одном интервале элементарного символа. Параллельно-последовательный (P/S) преобразователь 414 преобразует в последовательную форму N_FFT выборок в полезной части. Генератор 416 циклического префикса копирует последние N_CP выборок полезной части и присоединяет N_CP выборок перед полезной частью для создания OFDM-символа, который содержит N_FFT+N_CP выборок. Каждый OFDM-символ таким образом содержит полезную часть N_FFT выборок и циклический префикс из N_CP выборок. Циклический префикс используется для противодействия межсимвольным помехам (ISI) и помехам между несущими (ICI), вызываемым разбросом задержек в беспроводном канале.

Согласно Фиг.3 в нисходящей линии MIMO-канал создается M передающими антеннами в базовой станции 104 и R приемными антеннами в абонентской станции 106. Этот MIMO-канал составлен из M R SISO- (один вход и один выход) каналов или одного SISO-канала для каждой возможной пары передающих и приемных антенн. Отклик канала для каждого SISO-канала может характеризоваться либо импульсной характеристикой канала временной области, либо соответствующей частотной характеристикой канала частотной области. Частотная характеристика канала является дискретным преобразованием Фурье (DFT) импульсной характеристики канала.

Импульсная характеристика канала для каждого SISO-канала может характеризоваться L отводами канала временной области, где L типично много меньше, чем N_FFT. То есть, если импульс подается в передающую антенну, то L выборок временной области с частотой выборок, принимаемых в приемной антенне для этого импульсного входного сигнала, являются достаточными, чтобы характеризовать отклик SISO-канала. Требуемое число отводов (L) канала для импульсной характеристики канала является зависимым от разброса задержек системы, которая является временной разницей между самым ранним и самым поздним поступающими экземплярами сигнала достаточной мощности в приемной антенне.

Каждый SISO-канал может включать в себя одну или более трасс распространения между передающей антенной и приемной антенной для этого SISO-канала, причем трассы распространения определяются беспроводной средой. Каждая трасса может ассоциироваться с конкретным комплексным коэффициентом усиления и конкретной задержкой. Для каждого SISO-канала комплексные коэффициенты усиления L отводов канала определяются комплексными коэффициентами усиления трасс для этого SISO-канала. Каждый SISO-канал, таким образом, имеет профиль канала с трассами d₀-d_L-1 , где комплексный коэффициент усиления каждой трассы d_l может быть нулевым либо ненулевым значением.

Разнесение циклической задержки (CDD) может использоваться для создания частотного разнесения в MIMO-передаче, что может улучшать характеристику частоты ошибок. При разнесении циклической задержки OFDM-символы для каждой передающей антенны могут циклически задерживаться на различную величину, как описано ниже. М циклически по-разному задержанных сигналов могут передаваться от М передающих антенн. Однако разнесение циклической задержки может неблагоприятно воздействовать на оценку MIMO-канала в некоторых случаях. В частности, может быть невозможно отделить трассы, если циклически задерживаемый сигнал соответствует задержке на трассе в профиле канала. Например, для данной приемной антенны может быть невозможно определить, вызван ли комплексный коэффициент усиления для задержки двух выборок (i) сигналом нисходящей линии от передающей антенны 0 без циклической задержки и принятым по трассе с задержкой двух выборок, либо (ii) сигналом нисходящей линии от передающей антенны 1 с циклической задержкой одной выборки и принятым по трассе с задержкой одной выборки, либо (iii) сигналом нисходящей линии от передающей антенны 2 с циклической задержкой двух выборок и принятым по трассе без задержки.

Если профиль канала имеет трассы d₀-d_L-1 и если М сигналов нисходящей линии от М передающих антенн имеют циклические задержки t₀-t_M-1, то L отводов канала для каждого SISO-канала может определяться без неопределенности, если (d _l+t_m) mod T_s отличается для всех значений индексов l и m, где l=0,...,L-1, m=0,...,M-1, T _s является длительностью полезной части и равно N_FFT выборкам, и "mod" обозначает операцию по модулю. Это условие является применимым для полного повторного использования частоты.

Для определенных вариантов осуществления циклическая задержка t_m для каждой передающей антенны (исключая одну передающую антенну с циклической задержкой ноль) может быть выбрана равной или большей, чем максимально ожидаемый разброс задержек в системе. Длина N_CP циклического префикса может быть выбрана так, чтобы она была равна или больше, чем максимально ожидаемый разброс задержек в системе, так чтобы L N_CP. Таким образом, для определенных вариантов осуществления циклическая задержка для каждой передающей антенны может быть выбрана следующим образом:

, для m=0,1,..., M-1 (1)

где N_C,0 0, и N_C,i N_CP i 1.

Фиг.5 показывает разнос циклической задержки для одного примерного случая уравнения (1), когда N_C,0 =0 и N_C,i=N_CP для i=1,...,M -1, с M=4 передающими антеннами. Передающая антенна 0 имеет циклическую задержку 0, и полезная часть циклически сдвигается/задерживается на ноль выборок для этой передающей антенны. Передающая антенна 1 имеет циклическую задержку N_CP, и полезная часть циклически сдвигается на N_CP выборок для этой передающей антенны. Передающая антенна 2 имеет циклическую задержку 2 N_CP, и полезная часть циклически сдвигается на 2 N_CP выборок для этой передающей антенны. Передающая антенна 3 имеет циклическую задержку в 3 N_CP, и полезная часть циклически сдвигается на 3 N_CP выборок для этой передающей антенны.

В следующем уравнении (1) циклические задержки для М передающих антенн могут быть выбраны как:

t _m+1-t_m N_CP, для m=0, , M-2, (2)

тогда как t_M-1 N_FFT-N_CP.

Уравнение (2) гарантирует, что d_l+t_m является отличающимся для всех значений l и m. Оценка канала для всех L трасс от всех М передающих антенн (которые упоминаются как полная оценка канала) тогда возможна без неоднозначности. Если циклические задержки для М передающих антенн стандартизируются либо известны априори, то нет необходимости передавать сигнализацию в явном виде для циклических задержек.

Базовая станция 104 может передавать символы пилот-сигнала от М передающих антенн так, чтобы способствовать полной оценке канала абонентской станцией 106. Символы пилот-сигнала могут передаваться на S поднесущих k₀-k_S-1, где обычно S N_FFT. S поднесущих пилот-сигнала может определяться, как описано ниже.

Набор из коэффициентов может быть задан следующим образом:

(3)

где l=0,...,N_C,m-1, для m=0,...,M-1, и N_C,m N_CP, q=l M+m=0....,Q-1, и b_q является q-м коэффициентом в наборе. Так как L N_CP, может иметься менее чем N_CP отводов канала. Определение пороговой величины может использоваться для обнуления отводов канала, которые не присутствуют.

Матрица В S×Q может быть задана для S поднесущих пилот-сигнала следующим образом:

(4)

где является элементом в i-й строке и q-м столбце матрицы В, при i=0,...,S-1 и q=0,...,Q-1.

Достаточным условием для полной оценки канала является то, что ранг матрицы В равен L M. Это приводит к необходимому условию, что b_q будет отличающимся, что означает, что d_l+t_m должно быть отличающимся по модулю T_S.

Система может работать с полным повторным использованием частот, и каждая сота может передавать на всех N_FFT поднесущих (исключая защитные поднесущие). Для полного повторного использования частот символы пилот-сигнала могут отсылаться на каждой поднесущей, используемой для передачи, либо S=N_FFT, и матрица В может быть матрицей V S×S Вандермонда, которая имеет следующий вид:

(5)

Для полного повторного использования частот необходимое условие отличающегося b_q является достаточным, чтобы разрешить полную оценку канала. Даже если некоторые поднесущие резервируются для защиты, но все другие поднесущие используются, и существует более чем Q подобных поднесущих, то матрица V будет полного ранга.

Система может работать с частичным повторным использованием частот, и каждая сота может передавать по подмножеству из N_FFT общих поднесущих. Например, с коэффициентом 3 частичного повторного использования частот каждая сота может передавать по приблизительно одной трети из всего N_FFT поднесущих. Для частичного повторного использования частот символы пилот-сигнала могут отсылаться по подмножеству из всего N_FFT поднесущих, матрица В может быть подматрицей матрицы Вандермонда, и необходимое условие отличающегося b_q может быть недостаточным. Однако S поднесущих пилот-сигнала k₀-k_S-1 могут быть выбраны так, чтобы необходимое условие стало достаточным для полной оценки канала.

Для определенных вариантов осуществления S поднесущих пилот-сигнала могут быть разнесены на p поднесущих, где p является простым числом, на которое не делится N_FFT. Поднесущие пилот-сигнала могут быть выбраны следующим образом:

k_i=i p, для i=0,..., S-1, (6)

где k_i является индексом i-й поднесущей пилот-сигнала, S= N_FFT/p и " " обозначает оператор минимального уровня.

Фиг.6 показывает пример структуры поднесущей пилот-сигнала для OFDM-символа n для схемы, показанной в уравнении (6). В этом примере p=3, и поднесущие пилот-сигнала разнесены на три поднесущие. Символы пилот-сигнала могут передаваться по поднесущим 0, 3, 6 и т.д. Тот же самый набор поднесущих пилот-сигнала может использоваться для каждой из М передающих антенн, как показано на Фиг.6. OFDM-символ с поднесущими пилот-сигнала может предназначаться для преамбулы, показанной на Фиг.2, либо другого OFDM-символа.

Для схемы, показанной в уравнении (6), матрица В является той же, что и первые Q столбцов матрицы S×S Вандермонда, образованной элементами , для q=0,...,Q-1, и с элементами для столбцов с Q-го по S-й, образованными любыми элементами, которые все являются отличающимися от каждого из элементов. Полная оценка канала может затем быть возможной со следующими условиями:

1. p (d_l+t_m) mod N_FFT должно отличаться для всех значений l и m, и

2. Число строк S в матрице B должно быть равно или больше, чем число столбцов Q в матрице B, или S Q.

Два условия выше могут быть выполнены, если p является простым числом, на которое не делится N_FFT и N_FFT/p Q, безотносительно длины L циклического префикса. Однако максимальное значение N_CP (N_CP,max) может быть ограничено общим числом поднесущих (N_FFT), числом передающих антенн (М) и разнесением (p) поднесущих пилот-сигнала, следующим образом:

(7)

Например, N_CP,max=170 для случая с M=2,N_FFT=1024 и p=3. Длина 128 циклического префикса может быть выбрана для этого примера. В качестве другого примера N_CP,max=85 для случая с M=2, N_FFT =1024 и p=3. Длина 64 циклического префикса может быть выбрана для этого примера. В качестве еще одного примера, N_CP,max =102 для случая с M=2, N_FFT=1024 и p=5 для более низкого коэффициента повторного использования. Длина 64 циклического префикса может быть выбрана для этого примера.

Разнесение поднесущих пилот-сигнала может быть выбрано на основе длин циклической задержки, применяемых к М передающим антеннам, и общего числа поднесущих N_FFT следующим образом:

(8)

Фиг.7 показывает блок-схему модуляторов 332а-332m в базовой станции 104 по Фиг.3. Для простоты Фиг.7 показывает только обработку для формирования пилот-сигналов для М передающих антенн. В модуляторе 332а для передающей антенны 0 преобразователь 710а символов в поднесущую преобразует (отображает) символы пилот-сигнала в поднесущие пилот-сигнала (например, определенные, как показано в уравнении (6)) и отображает нулевые символы на оставшихся поднесущих. Модуль 712а IDFT осуществляет N_FFT -точечное IDFT по N_FFT пилот-сигналам и нулевым символам и предоставляет N_FFT выборок временной области. Преобразователь 714а P/S преобразует в последовательную форму N_FFT выборок. Для определенных вариантов осуществления модуль 716а циклической задержки циклически сдвигает N_FFT выборок на N_C,0 выборок для передающей антенны 0. Генератор 718а циклических префиксов добавляет циклический префикс и предоставляет OFDM-символ, содержащий первый пилот-сигнал, для передающей антенны 0.

Модулятор 332b может аналогичным образом формировать OFDM-символ, содержащий второй пилот-сигнал, для передающей антенны 1. Однако блок 716b циклической задержки циклически сдвигает N_FFT выборок на N_C,0+N_C,1 N_CP выборок для передающей антенны 1. Каждый оставшийся модулятор 332 может аналогичным образом формировать OFDM-символ, содержащий пилот-сигнал для своей передающей антенны, но может циклически сдвигать N_FFT выборок на выборок для передающей антенны m, где m=0,1,...,M -1.

Фиг.8 показывает процесс 800 для формирования пилот-сигналов для MISO либо MIMO-систем. Процесс 800 может осуществляться базовой станцией 104 для передачи пилот-сигнала по нисходящей линии связи, абонентской станцией 106 для передачи пилот-сигнала по восходящей линии связи либо каким-либо другим объектом.

На этапе 810 первый пилот-сигнал для первой передающей антенны может быть сформирован на основе первой циклической задержки, например из нулевых выборок. На этапе 820 m-я последовательность пилот-сигнала может быть сформирована для m-й передающей антенны на основе m-й циклической задержки длиной, которая больше, чем длина (m-1)-й циклической задержки на, по меньшей мере, длину N_CP циклического префикса, где m>1. Для определенных вариантов осуществления циклическая задержка для каждой передающей антенны определяется, как показано в уравнении (1), где N_C,0 =0 и N_C,m=m N_CP, m=1,...,M-1. Дополнительные пилот-сигналы для дополнительных передающих антенн могут быть сформированы на основе соответствующих циклических задержек.

На этапе 810 первая последовательность выборок, содержащая первый пилот-сигнал, может формироваться и циклически задерживаться на первую циклическую задержку. Первый OFDM-символ, содержащий первый пилот-сигнал и имеющий первую циклическую задержку, может быть сформирован на основе циклически задержанной первой последовательности выборок. На этапе 820 m-я последовательность выборок, содержащая m-й пилот-сигнал, может формироваться и циклически сдвигаться на m-ю циклическую задержку, где m>1. M-й OFDM-символ, содержащий m-й пилот-сигнал и имеющий m-ю циклическую задержку, может быть сформирован на основе циклически сдвинутой m-й последовательности выборок, где m>1. Для первого OFDM-символа, символы пилот-сигнала могут преобразовываться в поднесущие, разнесенные на p, где p может быть простым числом, на которое не делится N_FFT. Для m-го OFDM-символа, символы пилот-сигнала могут преобразовываться в поднесущие, разнесенные на p, где m > 1. Тот же самый набор из поднесущих пилот-сигнала может использоваться для всех OFDM-символов. Число поднесущих (S) пилот-сигнала может быть равно или больше, чем M N_CP. Разнесение (p) поднесущих пилот-сигнала может быть выбрано, как показано в уравнении (8).

Абонентская станция 106 может извлекать оценку канала для каждого из M R SISO-каналов в MIMO-канале между базовой станцией 104 и абонентской станцией 106. Для каждой приемной антенны абонентская станция 106 может получать S принятых символов пилот-сигнала из S поднесущих пилот-сигнала и может устранять модуляцию пилот-сигнала для получения S наблюдений для S поднесущих пилот-сигнала. S наблюдений для каждой приемной антенны j могут быть выражены как:

y_j=Bh_j+n (9)

где y_j является вектором S×1 наблюдений для S поднесущих пилот-сигнала на приемной антенне j, В является матрицей S×Q, заданной в уравнении (4), h_j является вектором Q×1 коэффициентов усиления канала для M передающих антенн, и n является вектором S×1 помех.

Вектор h_j включает в себя элементов h_j,0-h_j,Q-1. Первые N _C,0 N_CP элементов являются коэффициентами усиления канала для передающей антенны 0, следующие N_C,1 N_CP элементов являются коэффициентами усиления канала для передающей антенны 1 и т.д., и последние N_C,M-1 N_CP элементов являются коэффициентами усиления канала для передающей антенны M-1. Оценка h_j может быть получена из y _j на основе различных методов. В одной схеме оценка h _j может быть получена из y_j на основе, например, метода минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE), следующим образом:

(10)

где и является оценкой h_j.

Та же самая обработка может быть осуществлена для каждой приемной антенны для получения М оценок канала для M SISO-каналов между M передающими антеннами и этой приемной антенной.

Фиг.9 показывает блок-схему блока 900 оценки канала. В блоке 900 оценки канала R блоков 910a-910r получают S принятых символов пилот-сигнала для S поднесущих пилот-сигнала от R приемных антенн 0-R-1, соответственно. Каждый блок 910 устраняет модуляцию пилот-сигнала по S принятым символам пилот-сигнала из своей приемной антенны и предоставляет S наблюдений. Устранение модуляции пилот-сигнала может быть достигнуто с помощью умножения каждого принятого символа пилот-сигнала на комплексно-сопряженное число переданного символа пилот-сигнала. R блоков 912а-912r оценки канала принимают S наблюдений от блоков 910а-910r соответственно. Каждый блок 912 оценки канала извлекает оценку h_j для своей приемной антенны j, например, как показано в уравнении (10), и предоставляет . R демультиплексоров (Demux) 914a-914r принимают от блоков 912a-912r оценки канала, соответственно. Каждый демультиплексор 914 демультиплексирует коэффициенты усиления канала в и предоставляет M оценок канала для М передающих антенн.

Фиг.10 показывает схему процесса 1000 для осуществления оценки канала для MISO или MIMO-систем. Процесс 1000 может осуществляться абонентской станцией 106 для оценки канала нисходящей линии связи, базовой станцией 104 для оценки канала восходящей линии связи либо некоторым другим объектам. На этапе 1010 М циклически задержанных последовательностей пилот-сигнала могут передаваться от М передающих антенн, где m-я последовательность пилот-сигнала циклически задерживается на основе m-й циклической задержки (m=1,...,M) длиной, которая больше, чем длина (m-l)-й циклической задержки по меньшей мере на длину N_CP циклического префикса.

На этапе 1020 принятые выборки могут обрабатываться для всех R приемных антенн для получения оценок коэффициентов усиления канала для M используемых передающих антенн. В целом, принятые выборки могут приниматься от любого числа передающих антенн и обрабатываться для получения оценок канала для любого числа передающих антенн для каждой передающей антенны. На этапе 1020 принятые выборки могут обрабатываться для получения наблюдений для поднесущих пилот-сигнала, например, с помощью (i) осуществления OFDM-модуляции по принятым выборкам для получения принятых символов пилот-сигнала для поднесущих пилот-сигнала и (ii) устранения модуляции пилот-сигнала от принятых символов пилот-сигнала для получения наблюдений поднесущих пилот-сигнала. Наблюдения могут обрабатываться (например, на основе метода MMSE, как показано в уравнении (10)) для получения оценок канала для всех используемых передающих антенн.

Различные операции способов, описанных выше, могут быть осуществлены с помощью компонента(ов) и/или модуля(ей) различного аппаратного и/или программного обеспечения, соответствующих устройству, включая функциональные блоки, проиллюстрированных на чертежах. Например, блоки 810-820, проиллюстрированные на Фиг.8, соответствуют функциональным блокам 810A-820A, проиллюстрированным на Фиг.8А. Аналогично, блоки 1010-1020, проиллюстрированные на Фиг.10, соответствуют функциональным блокам 1010A-1020A, проиллюстрированным на Фиг.10А. В более общем смысле, если способам, проиллюстрированным на чертежах, соответствуют показанные на чертежах функциональные блоки, то блоки операций соответствуют функциональным блокам с аналогичной нумерацией.

Различные пояснительные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с настоящим изобретением, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства (PLD), дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, спроектированных для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в альтернативе процессор может быть любым доступным для приобретения процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован как сочетание вычислительных устройств, например, объединение DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров совместно с ядром DSP или любая другая подобная конфигурация.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с настоящей заявкой, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в модуле программного обеспечения, выполняемом процессором, или в их комбинации. Программный модуль может постоянно размещаться на носителе данных любой формы, известной в данной области техники. Некоторыми примерами носителей данных, которые могут использоваться, включают в себя оперативную память (RAM), постоянную память (ROM), флэш-память, память типа EPROM (программируемое постоянное запоминающее устройство), память типа EEPROM (программируемое запоминающее устройство с электронным стиранием), регистры, жесткий диск, сменный диск, компакт-диск (CD-ROM) и так далее. Программный модуль может содержать единственную команду или много команд, и может распределяться по нескольким различным сегментам кода, среди различных программ и по многочисленным носителям данных. Носитель данных может соединяться с процессором из условия, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель данных. В альтернативе носитель данных может быть одним целым с процессором.

Способы, раскрытые в данном документе, содержат один или более этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы способа и/или действия могут быть взаимозаменяемыми один с другим без отклонения от объема формулы изобретения. Другими словами, до тех пор, пока определенный порядок этапов или действий не определен, порядок и/или использование определенных этапов и/или действий может быть модифицирован без отклонения от объема формулы изобретения.

Описанные функции, могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или любом их сочетании. Если реализовано в программном обеспечении, функции могут сохраняться как одна или более команд на машиночитаемом носителе. Носителем данных может быть любой доступный носитель, к которому может получать доступ компьютер. В качестве примера, а не ограничения, такие машиночитаемые носители могут содержать RAM(ОЗУ), ROM (ПЗУ), EEPROM (ЭСППЗУ), CD-ROM (запоминающее устройство на компакт-дисках) или другое запоминающее устройство на оптических дисках, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства либо любой другой носитель, который может быть использован, чтобы переносить или сохранять требуемый программный код в форме команд или структур данных, к которым может осуществлять доступ компьютер. Дисковое запоминающее устройство и немагнитный диск, как используется в данном документе, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий магнитный диск и диск Blu-ray, где "дисковые запоминающие устройства" обычно воспроизводят данные магнитным способом, тогда как "немагнитные диски" воспроизводят данные оптическим способом с помощью лазеров.

Программное обеспечение или команды могут быть также переданы по среде передачи. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника, используя коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витую пару, цифровую абонентскую линию (DSL) или беспроводные технологии, например, инфракрасные, радио и микроволны, тогда коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например инфракрасные, радио и микроволны, включаются в определение среды передачи.

Дополнительно, следует приниматься во внимание, что модули и/или другие соответствующие средства для осуществления способов и методов, описанных в данном документе, могут загружаться и/или иным образом получаться абонентским терминалом и/или базовой станцией, как это применимо. Например, подобное устройство может соединяться с сервером для облегчения передачи средства для выполнения описанных способов. Альтернативно различные способы, описанные в материалах данной заявки, могут предоставляться через средство хранения (например, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), физическое запоминающее устройство, например, компакт-диск либо гибкий магнитный диск и т.д.), так что абонентский терминал и/или базовая станция может получать различные способы при соединении или предоставлении средства хранения для устройства. Более того, может использоваться любой другой соответствующий метод для предоставления способов и методов, описанных в данном документе, для устройства.

Следует понимать, что формула изобретения не ограничена точной конфигурацией и компонентами, проиллюстрированными выше. Различные модификации, изменения и вариации могут быть сделаны в структуре, работе и деталях способов и устройства, описанных выше без отклонения от объема формулы изобретения.