專利名稱：用于發(fā)射機定時調整的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的示例性且非限制性實施方式一般地涉及無線通信系統(tǒng)，并且，更具體地涉及0F匿發(fā)射機中的定時調整。
背景技術：
在本說明書和/或附圖中出現的各種縮寫定義如下
3GPP第三代合作伙伴計劃BB基帶BS基站CORDIC坐標旋轉數字計算機CP循環(huán)前綴DAC數模轉換器DC直流(在此上下文中零頻率)DFT離散傅里葉變換DFTS離散傅里葉變換擴頻EUT廳演進通用陸地無線接入網FIR有限沖激響應IEEE電子和電氣工程師協(xié)會IDFT離散傅里葉逆變換IQ同相/正交LTE長期演進(3. 9G)M頂O多輸入多輸出MS移動臺OFDM正交頻分復用OFDMA正交頻分多址PA功率放大器RF射頻RXDFE接收機數字前端TA定時調整TXDFE發(fā)射機數字前端WiMAX微波存取全球互通UMTS通用移動電信系統(tǒng)UT廳UMTS陸地無線接入網本發(fā)明涉及物理層無線通信，并且在諸如基于OF匿/的無線OFDM通信的上下文中進行描述。其適用于無線標準3GPP EUTRAN/LTE/3. 9G和IEEE802. 16d/e/WiMAX，但并不局限于此，而是可以擴展到任何基于OFDM的無線協(xié)議。
在基于OFmi的蜂窩無線通信系統(tǒng)中，在上行鏈路傳輸期間，從移動臺(MS)發(fā)射的信號必須幾乎同時到達基站(BS)。到達時間的差異應當小于用于解調的循環(huán)前綴CP的長度。然而，各種MS和BS之間的距離可能變化非常大，取決于小區(qū)大小，變化若干公里也是可能的。這可能導致從MS到BS的信號傳播延遲變化大。為了均衡這種傳播延遲變化，BS周期性地向MS發(fā)送控制消息，以調整它們的傳輸時間，其中這些控制消息通常稱為定時調整或定時提前(TA)消息。MS隨后根據TA消息中的TA值來各自提前或延遲其發(fā)射的信號。由于BS發(fā)送TA消息，單獨的定時調整使得發(fā)射自MS的信號同時到達BS。
圖2是示出了傳統(tǒng)上基于OFDMA的發(fā)射鏈和接收鏈的現有技術框圖。每個BS和MS都包括這兩個鏈，但是為了清楚起見，參考MS來描述發(fā)射鏈，而接收鏈則參考BS進行描述，因為在下面的本發(fā)明描述中，是MS向BS發(fā)送其經過定時調整的信號。MS中的OFDMA發(fā)射機20A將數據比特流作為輸入并產生基帶發(fā)射信號，該信號在數字前端(TXDFE)22A中進行上采樣和濾波。在RF發(fā)射機級24A中，信號轉換成模擬波形并上變頻到通帶，以及通過發(fā)射天線26A(僅示出一個)進行發(fā)射。BS中接收機24B的RF級從天線26B接收發(fā)射的信號、將其下變頻到基帶中，并生成數字信號流。接收機數字前端(RXDFE)22B通過下采樣和濾波(以及執(zhí)行與這些教導無關的其他功能)來處理此信號，而OFDMA接收機20B對發(fā)送的信息承載符號進行解調，生成所發(fā)送數據比特的估計。盡管圖2A中針對MS僅示出了一個發(fā)射機，但是，在OFDMA系統(tǒng)中，可以存在同時向BS接收機發(fā)射的多個MS。
取決于這些各種MS與接收其傳輸的BS之間的距離，向BS傳播發(fā)射的信號所需的時間變化相當大。為了使BS對從MS發(fā)射的信號進行解調，這些信號必須在某個時間窗內到達該BS。在OFDMA系統(tǒng)中，此時間窗通常由CP的持續(xù)時間和信道的延遲擴展確定。為了確保這些信號在該窗口內到達，離BS較遠的MS應當早一些發(fā)射，而離BS較近的MS應當延遲其發(fā)射的信號。這就是為什么BS周期性地向MS發(fā)送TA控制消息(如上所述)，從而使得多個MS可以以協(xié)調的方式來調整其發(fā)射定時。 關于MS如何具體地在OF匿系統(tǒng)中施加TA延遲或提前不是一個新的問題。在現有技術中，通過上采樣以及向經過上采樣的信號插入采樣/從經過上采樣的信號中刪除采樣，TA功能在時域中得以實現。在圖2的示意圖中，此TA提前或延遲因此施加在發(fā)射數字前端22A處。具體而言，用于TA的多相上采樣有限沖激響應FIR濾波器包括在TXDFE 22A中，或者在其他情況中，其被布置在OFDMA發(fā)射機20A中。此FIR濾波器的系數通過換向器開關(commutator switch)周期性地連接至乘法器。TA繼而通過利用控制邏輯來提前或延遲換向器而完成。此現有技術解決方案并不專用于OFDMA，而是已經用于適用于其他無線協(xié)議(例如，全球移動通信系統(tǒng)GSM和寬帶碼分多址WCDMA)的各種設備。其還用在某些EUTRAN/LTE/3. 9G上行鏈路發(fā)射機中。然而，由于為了施加具有足夠精度的TA提前/延遲，需要將上采樣因子增大足夠的量，所以此方案看起來有些低效。此較高的上采樣因子提高了信號的采樣頻率，也極大地加重了處理負荷和功率消耗。而且，用于實現此現有技術方式的簡單多相濾波器需要去往換向器開關的附加控制信號，以便通過保持或跳過多個換向器開關位置來施加TA功能。 用來施加TA提前或延遲的另一現有技術方式在于在上采樣后插入CP，但是為了
將所發(fā)射的信號提前或延遲BS給定的TA量，會插入較短或較長的CP。 本領域中需要的是基于從基站接收的TA消息，利用任意精確的定時提前/延遲來實現發(fā)射的信號的方式。優(yōu)選地，這種精度需要的計算開銷比上述現有技術中多相濾波器實現的計算開銷要小。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明一個實施方式的是一種方法由此，接收定時調整值，并且根據該接收
的定時調整值確定整數部分和分數部分。在頻域中，通過旋轉信號來應用確定的分數部分。
在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一
來應用確定的整數部分，其中采樣的量對應于確定的整數部分。隨后，發(fā)射信號。 根據本發(fā)明另一實施方式的是一種設備，其包括處理器，適于根據接收的定時調
整值確定整數部分和分數部分。該設備進一步包括分數定時調整塊，適于在頻域中，通過
旋轉輸入信號來應用確定的分數部分。另外，該設備包括整數定時調整塊，適于在時域中，
通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用確
定的整數部分，其中采樣的量對應于確定的整數部分。 根據本發(fā)明另一實施方式的是一種包含機器可讀指令的程序的計算機可讀存儲器，其中程序可由數字數據處理器執(zhí)行以執(zhí)行用于向信號應用定時調整以便傳輸的動作。在本實施方式中，這些動作包括根據接收的定時調整值確定整數部分和分數部分。隨后，這些動作在頻域中，通過旋轉信號來應用確定的分數部分，以及在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用確定的整數部分，其中采樣的量對應于確定的整數部分。 根據本發(fā)明又一實施方式的是一種設備，其包括處理裝置、分數定時裝置和整數定時裝置。處理裝置用于根據接收的定時調整值確定整數部分和分數部分。分數定時裝置，用于在頻域中，通過旋轉輸入信號來應用確定的分數部分。整數定時裝置，用于在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用確定的整數部分，其中采樣的量對應于確定的整數部分。在此方面的特定實施方式中，該設備包括或者是正交頻分多址發(fā)射機，其中處理裝置包括數字數據處理器；分數定時裝置包括布置在傅里葉逆變換塊之前的分數定時調整塊；以及整數定時裝置包括布置在傅里葉逆變換塊和發(fā)射天線之間的整數定時調整塊。 以下對這些和其他方面以及實施方式進行更全面地詳細描述。


以下，特別參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細詳述。 圖1示出了本發(fā)明的實施方式可以布置在其中的各種設備和其操作的環(huán)境的高層示意框圖。 圖2是傳統(tǒng)OFDM發(fā)射機鏈和接收機鏈的現有技術高層框圖。
圖3是根據本發(fā)明一個實施方式的0F匿發(fā)射機的框圖。
圖4是根據本發(fā)明一個實施方式的過程流程圖。 圖5是比較不具有延遲的信號、具有整數碼片延遲的信號和具有分數碼片延遲的信號的、信號采樣索引對信號幅度的示意圖。 圖6類似于圖5，但是比較的是不具有定時調整的信號與僅具有整數碼片提前的信號，以及具有組合的整數和分數碼片調整的信號。
具體實施例方式
術語定時調整或定時提前是參照接收(諸如，在MS處從BS接收的)的定時調整值使用的。TA可以是正的或負的，其指示定時延遲或提前。大體上，本發(fā)明的實施方式在兩個不同部分中應用定時調整分數部分在頻域中應用為信號旋轉，而TA的整數部分在時域中應用為向旋轉后的信號添加的采樣，或者從旋轉后的信號移除的采樣。在本領域中公知的其他常規(guī)處理之后(上變頻至RF、功率放大等)，通過采樣移除/添加而提前/延遲了的經過旋轉的信號繼而被發(fā)射。 在詳述更具體實施方式
和那些實施方式的變形之前，首先參考圖l，其中圖1示出了適用于實施本發(fā)明示例性實施方式的各種電子設備的簡化框圖。在圖1中，無線網絡10適于經由基站16(在某些網絡中也稱為節(jié)點B或e節(jié)點B)與第一移動臺MS 12(如在各種網絡10中已知的，其可以是固定的或移動的)進行無線通信。還示出了第二MS 14，用于說明與同一BS/節(jié)點B 16通信的各種MS 12、14可以與BS/節(jié)點B 16相距不同距離，并且由此具有不同的信號傳播時間，TA意在對這些時間進行修正。需要注意的是，MS 12、14并不形成網絡10的一部分(即使在使用MS 12來在另一 MS 14或諸如固定中繼站的其他網絡節(jié)點之間進行中繼的中繼網絡中也是如此)；網絡向MS 12、14提供服務/接入。網絡IO可以包括服務無線網絡控制器RNC18或在不同無線通信系統(tǒng)中以各種術語公知的其他無線控制器功能(例如，移動管理實體匪E、網關等)。MS 12包括數據處理器(DP)12A、存儲程序(PROG) 12C的存儲器(MEM) 12B，以及耦合至用于經由一個或多個無線鏈路15、 15'與BS/節(jié)點B 16進行雙向無線通信的一個或多個天線12E(示出了一個)的合適的射頻(RF)收發(fā)機12D。 MS 12參考時鐘12F來同步其傳輸和功能，時鐘12F通常布置在DP 12A上，并且從屬于經由無線鏈路15從BS/節(jié)點B 16發(fā)送來的參考定時信號。MS 12還使用其時鐘12F來控制采樣和抽取(decimation)頻率，并通常向其傳輸施加接收自BS/節(jié)點B 16的TA，如以下通過示例所詳述的。 第二MS 14包括與第一MS 12類似的結構，不再做進一步詳述。BS/節(jié)點B 16的每一個也包括具有本地時鐘16F的DP 16A、18A，和存儲PR0G 16C、18C的MEM 16B、18B。BS/節(jié)點B 16也包括耦合至一個或多個天線16E的合適的RF收發(fā)機16D (例如，組合的發(fā)射機和接收機)。RNC/匪E 18通常通過諸如Iub鏈路之類的數據鏈路19耦合到BS/節(jié)點B 16，但是在其他情況中，該鏈路可以是無線鏈路。視通過數據鏈路19的通信情況而定，RNC/匪E18包括合適的調制解調器和/或收發(fā)機(未示出)。 如在本領域中所公知的，BS/節(jié)點B 16通過第一空中鏈路15向第一MS 12發(fā)送用于該特定MS 12的第一TA。當從第一MS 12到BS/節(jié)點B 16的傳輸和從第二 MS 14到同一BS/節(jié)點B 16的那些傳輸到了展現出不同傳播延遲的程度時，BS 16還通過第二空中鏈路15'向第二MS 14發(fā)送不同的第二TA，使得來自MS 12、 14的傳輸被協(xié)調以同時到達BS/節(jié)點B 16。 假設各種MS 12、 14的存儲器中的PROG 12C和14C的至少一個以及優(yōu)選地二者包括程序指令，在相關聯(lián)的DP執(zhí)行這些程序指令時，電子設備能夠根據本發(fā)明的示例性實施方式進行操作，這在以下進行詳述。
PROG 12C、14C可以以軟件、固件和/或硬件來實現，只要適合即可。通常，本發(fā)明 的示例性實施方式可以由存儲在MEM 12B、14B中并且可由其所在MS 12、14的DP 12A、14A 執(zhí)行的計算機軟件實現，對于BS/節(jié)點B 16的其他MEM和DP也是類似的(其在其接收機 中與以下針對MS的發(fā)射機中的MS處理進行描述的過程相反的過程中進行處理)，或者本發(fā) 明的示例性實施方式可以由硬件、所示設備中的任一或所有設備中的軟件和/或固件和硬 件的組合來實現。 通常，MS 12、14的各種實施方式可以包括但不限于移動臺、蜂窩電話、具有無線通 信功能的個人數字助理(PDA)、具有無線通信功能的便攜式計算機、具有無線通信功能的圖 像捕獲設備(諸如數字照相機)、具有無線通信功能的游戲設備、具有無線通信功能的音樂 存儲和回放設備、允許無線因特網訪問和瀏覽的因特網設備、以及合并此類功能組合的便 攜式單元或終端。 MEM 12B、14B、16B和18B可以是適合本地技術環(huán)境的任何類型并且可以使用任何 合適的數據存儲技術實現，諸如基于半導體的存儲器設備、磁性存儲器設備和系統(tǒng)、光存儲 器設備和系統(tǒng)、固定存儲器設備和可移動存儲器。DP 12A、14A和16A可以是適合本地技術 環(huán)境的任何類型，作為非限制性示例，其可以包括通用計算機、專用計算機、微處理器、數字 信號處理器(DSP)和基于多核處理器架構的處理器中的一個或多個。 已經描述了用于實現本發(fā)明各種實施方式的環(huán)境和合適的硬件/軟件，現在利用 特異性來詳述這些實施方式?？梢詮膱D3的框圖中明顯看出相對于現有技術的有關區(qū)別， 其中圖3示出了根據本發(fā)明一個實施方式、適于分別應用接收的(諸如，從BS/節(jié)點B 16 接收的)定時調整值的兩個不同部分的、圖2中0FDMA發(fā)射機20A的一個實現。TA值的分 數部分在頻域中應用為信號旋轉，而該TA值的整數部分在時域中應用為向經過旋轉的信 號添加的采樣，或應用為從經過旋轉的信號移除的采樣。 首先注意到，0FDMA發(fā)射機30的某些塊的一般操作功能在圖3中示出。子載波映 射塊34采用對其輸入的頻域符號、將這些符號映射到IDFT頻率并在邊沿處以及也可能在 DC載波處插入防護頻帶。IDFT塊36將對其輸入的該頻域信號變換到時域，繼而在添加CP 塊38處添加CP以形成OFDMA發(fā)射信號。如果不存在DC載波并且所使用的子載波數量是 偶數個(在EUTRAN標準的上行鏈路發(fā)射機的當前狀態(tài)中就是這樣)，則還存在移頻器模塊 42以便對最終由半子載波分隔發(fā)射的信號進行移位。此移位使得發(fā)射頻譜對稱。然而，移 頻器模塊42可以并且也可以不出現在本發(fā)明的實施方式中，因為特定實施方式在其中進 行操作的系統(tǒng)可以限制于奇數個子載波，并且由此不需要對子載波進行移位以實現頻譜對 稱。 可以認為從BS/節(jié)點B 16接收的TA具有兩部分或兩份整數部分和分數部分。 例如，2. 25個時間單位(例如，碼片)的TA具有整數部分2和分數部分0. 25。根據一個實 施方式，應用該TA在功能上劃分成兩個操作在時域中應用整數部分(例如，2個碼片)，其 代表碼片周期(沒有進行過采樣的采樣周期)倍數形式的"粗糙"TA ;以及應用TA的分數 部分(例如，0.25個碼片)，其在碼片周期的分數中執(zhí)行"精細"定時調整。整數部分通過 將采樣插入信號中或從其移除采樣而應用在時域中。分數部分應用在頻域中，并執(zhí)行子載 波旋轉和(可選地)相移，其對應于在IDFT塊36處的IDFT操作之后的、時域中的時間提 前或延遲。
考慮上述TA為2. 25個碼片的示例。在不脫離這些教導的前提下，MS 12可以將此 實現為延遲(添加)2個碼片和延遲(在第一方向旋轉)O. 25個碼片，或者實現為延遲(添 加)3個碼片和提前(在反方向旋轉)0.75個碼片。每種組合會產生凈2.25個碼片延遲， 并且每一個都作為整數部分和分數部分進行應用。在某些情況中，這樣可能對于以下情況 在計算上更加高效，即，過度補償整數部分，并通過分數部分來修正該過度補償，從而實現 凈定時調整。換言之，實際上不需要MS 12應用的整數部分和分數部分和接收自BS/節(jié)點 B 16的TA值的整數部分和分數部分相同。為了保持區(qū)別，來自BS/節(jié)點B 16的消息所攜 帶的被稱為TA值。MS 12根據該接收的TA值來確定整數部分和分數部分，但是如上所述， 它們的凈量可以產生該接收的TA值，即使它們各自并不與發(fā)送自BS/節(jié)點B 16的TA值的 整數部分或分數部分相對應。 在下文中，針對根據EUTRAN標準的當前狀態(tài)的、為本發(fā)明進行修改的DFTS-OFDMA 發(fā)射機，來描述特定實施方式。假設活躍子載波的數量是偶數，并且不存在DC載波。在存在 DC載波且活躍子載波的數量是奇數的情況下，可以使用類似于圖3中的類似發(fā)射機架構， 但是其具有不同的子載波映射器且沒有移頻器。DFTS-0FDMA發(fā)射機30的輸入是在OFDM子 載波上擴頻的一組經過調制的符號(從未示出的DFT塊輸出的)。此DFT擴頻操作不會影 響圖3中所示定時調整功能的實現，因此沒有明確示出。為了簡單，圖3是在一個發(fā)射天線 的上下文中示出的。對于多天線(MIMO)系統(tǒng)中的實現，將使用相同的定時調整針、通過圖 3中所示的并行硬件或針對每個天線進行串行處理來針對每個發(fā)射天線獨立地執(zhí)行所描述 的操作。 需要注意，圖3中示出了針對傳統(tǒng)OFDM/OFDMA發(fā)射機的一個特定修改，但是這些 教導可以容易地擴展到使用基于IDFT的調制的任何發(fā)射機。附加處理(例如，DFT擴頻) 可以與接收機(BS)側的相應處理(例如，DFT解擴) 一起布置在分數TA塊32之前。此夕卜， 分數TA塊32可以放置在子載波映射塊34之前或之后，或者某些其他處理塊之前/之后。 類似地，其他處理塊可以插入在IDFT塊36之后，在整數TA塊40之前或之后。與在此針對 圖3的特定布置進行的描述相比，發(fā)射機布置的這些改變的結果可以改變用于計算的實際 方程式，但是基本原理是不變的；分數TA塊32的輸出耦合到IDFT塊的輸入(頻域，具有或 不具有居間的其他塊)，以及整數TA塊40的輸入耦合到IDFT的輸出(時域，也是具有或不 具有居間處理塊)。如上所使用的，上文和下文是在通過發(fā)射機(和接收機)的信號路徑的 上下文中。 在以下描述中，下述符號定義為 Na_活躍(數據攜帶)子載波的數量(上文中假設為偶數)；
N-子載波的總數(IDFT的大小)；以及 T。-碼片周期，定義為不具有過采樣情況下的采樣周期，以秒計。
返回圖3，輸入至分數TA塊32的DFT塊(未示出)的輸出是經過調制的符號，表 示為X[k]，其中k = 0， l，. . . ，Na_l。取決于所發(fā)射幀的結構和用于發(fā)射用戶的頻域資源分 配，這些經過調制的符號可以包含(可能是經過DFT擴頻的)數據符號、導頻符號或零。假 設期待的定時調整A (以秒計，根據接收的TA值確定的)可用，其中慣例為正A值的意味 著時間延遲(稍后發(fā)射)，而負A值的意味著時間提前(提早發(fā)射)。繼而，A可以分解 為A = (d+oi;，其中d是整數(正的或負的)，-l《e <1。即，對于碼片周期T。而言，d是TA的整數部分，而e是TA的分數部分。 分數TA塊32根據以下來旋轉輸入符號并對其進行相移
<formula>formula see original document page 12</formula> 其中k = 0， 1， . . . ， Na-l，產生經過旋轉的子載波XE [k]作為輸出。第一指數，即， 旋轉，在所發(fā)射的信號中產生分數時移。第二指數，相移，其補償移頻器模塊42的相移，因 為移頻器模塊42不是根據期待的TA改變其相位的。因此，如果OFDMA發(fā)射機中不存在移頻 器模塊42，或者如果整數TA塊40位于移頻器模塊42之后(并且因此未在圖3中示出)， 則不需要第二指數。注意，在當前OFDMA塊中，僅旋轉攜帶有效信息的那些子載波；S卩，防護 頻帶子載波和BS 16分配給其他MS 14的子載波不需要旋轉。 子載波映射塊34將活躍子載波映射到IDFT子載波上。其將經過旋轉的子載波 XE [k]作為輸入，并將其映射到IDFT子載波Ye [k]上:
A:
2
hO，l,…,^"一l， ，，，2
0，
h乂 乂
足
2
2 2 2
一& + 2
見
,1,
2
1，…，JV — 1 此操作將對稱的活躍子載波范圍映射到不對稱的IDFT子載波范圍，并在活躍子 載波范圍的邊沿處(在非對稱IDFT子載波范圍的中間)引入了防護頻帶。對于存在奇數 個活躍子載波Na的情況和/或對于使用DC載波的情況，此映射需要針對上述內容進行少 許改動，這在本領域中是公知的。 IDFT塊36計算輸入子載波YE [k]的IDFT，將頻域符號變換成時域采樣Z [n]:
z["〗=^￡ K W邵卜
TV
w-O，l,.."iV—l 下一塊，S卩，添加CP塊38，在每個0FDMA符號之前插入CP。在CP插入之后的時域
采樣序列變?yōu)?
w-0，l，…，W+iV^—l
其中N。p是采樣中CP的長度。
整數TA塊40將向其輸入的時域信號延遲由TA的整數部分所確定的采樣數j
12
如果將符號D定義為<formula>formula see original document page 13</formula> 則經過延遲的信號Zd[n]可以表示為如果D > O，則
<formula>formula see original document page 13</formula>
以及，如果D《0，則
<formula>formula see original document page 13</formula> 按照以上規(guī)定，如果D是正的，則這對應于整數時間延遲，以及如果D是負的，則這 對應于整數時間提前。在第一實施方式中，整數TA塊40可以通過向時域符號Z[m]插入 (重復)采樣或從其移除采樣來實現。在一個備選實施方式中，整數TA塊40的功能可以通 過改變CP的大小、插入比正?；驑朔QCP長度短(時間提前)或長(時間延遲)的CP來實 現。在功能上，這是簡單地將示出的添加CP塊38與整數TA塊40合并為單個過程塊。
如以上所注意到的，移頻器模塊42通過旋轉時間延遲/提前信號Zd|n|來將發(fā)射 的信號移位半個子載波分隔 <formula>formula see original document page 13</formula>
作為結果的信號S[n]是OFDMA發(fā)射機30的輸出，其用作圖2中所示TXDFE 22A 的輸入信號。如上所述，如果活躍子載波的數量Na是奇數，則移頻器塊42不是必須的，因 為在沒有頻移的情況下，輸出頻譜是對稱的。 圖4是描述上述方式的一系列過程步驟。在塊50處，從BS/節(jié)點B 16接收定時 調整值。在塊52處，MS 12根據接收的TA值確定整數部分和分數部分。在一個實施方式 中，在塊54A處，MS 12僅在分數TA塊32處應用旋轉，并通過旋轉該信號來應用分數部分。 在另一實施方式中，在塊54B處，MS 12既旋轉該信號也對其進行相移。子載波映射塊34 在塊56處將活躍子載波映射到在塊58處在其上執(zhí)行IDFT的子載波上。注意，在塊58處， 發(fā)生從頻域到時域的改變。在一個實施方式中，在塊60A處，添加循環(huán)前綴，隨后，在塊61A 處，通過添加或移除采樣來應用確定的整數部分。在另一實施方式中，在塊60B處，通過以 下方式將兩個功能合并添加循環(huán)前綴，其標稱大小由移除或添加的采樣量進行調整，以便 在專門大小的循環(huán)前綴中應用整數部分，其中移除或添加的采樣量是分開的函數。在子載 波的數量是偶數的情況下，為了頻譜對稱在塊62處對其進行頻移，以及在塊64處，經過旋 轉的和整數移位的信號被上變頻至RF、放大和發(fā)射。 本發(fā)明人對上述實施方式進行仿真以測試其有效性。經過仿真的單天線 DTFS-OFDMA發(fā)射機具有以下參數
參RF帶寬5MHz; 參調制16QAM; 參子載波總數N = 512 ; 參活躍子載波數量Na = 300 ; 參CP長度:NCP = 31 ; 參TXDFE上采樣因子4x，其具有長度為64的頻譜賦形濾波器；以及 參不對DAC均衡效果、PA非線性，以及振蕩器非理想性(例如，相位噪音、IQ不平
衡等)進行仿真。 圖5示出了具有延遲傳輸(稍后發(fā)射)的數字仿真發(fā)射模擬基帶波形的幅度，而 圖6示出了具有時間調整傳輸(提早發(fā)射)的發(fā)射波形。如所見，上述方法與任意TA值一 起工作，即使TA值不是碼片間隔T。(圖5-圖6中由1fi&表示)的倍數也是如此。
與背景技術部分中總結的現有技術相比，本發(fā)明實施方式的優(yōu)勢在于可以以任意 精度來執(zhí)行TA，而無需增大上采樣因子。在以上研究的現有技術方式中，TA精度受限于上 采樣因子。較高的上采樣因子接著意味著較高的采樣頻率，這會增大硬件塊的負擔(例如， 較高的速度要求、較高的功率消耗)及其互聯(lián)的負擔(例如，較高的干擾敏感度、較高的損 耗)。在此詳述的方法的實施方式在沒有增大上采樣因子的情況下增加了 TA精度，使得硬 件可以利用較低的采樣頻率來運行，而TA精度也不會受到關于最大上采樣因子的硬件約 束的限制。 在上述其他現有技術方式中，在使用多相上采樣FIR濾波器實現TA的情況下，連 接濾波器系數和乘法器的換向器開關需要附加的控制來實現TA功能。對于時間延遲的情 況，針對多個采樣周期凍結換向器的位置；對于時間提前的情況，換向器通過跳過多個位置 而向前移動。然而，在此詳述的方式不需要去往換向器開關的這種附加控制輸入，所以換向 器可以在上采樣FIR中自由地運行。與現有技術的多相FIR方式相比，這降低了 TXDFE實
現的復雜度。 此外，本發(fā)明的實施方式需要簡單且?guī)挼偷幕鶐?射頻模塊接口。具體地，如果 在此詳述的TA調整如上文詳述的那樣實現在基帶中，則也在基帶中進行上采樣，并且因此 基帶和RF之間的接口需要支持高(上采樣的)數據速率。如果在此詳述的TA調整實現在 RF塊中，則除了發(fā)射的信號采樣之外，基帶和RF之間的接口還需要攜帶TA控制信息。這在 本發(fā)明的實施方式中是可能的，但是看起來更好的方式是在基帶中并且不需要上采樣，因 為這極大地簡化了基帶/RF接口 。重要地，當本發(fā)明在基帶處理中實現時，接口的RF側根 本不需要知道定時調整機制。 此增大的任意精度以在頻域中執(zhí)行附加數量的復數乘法為代價而達到。在最壞的 情況下(例如，整個頻帶子載波分配給一個MS)，這意味著針對每個0FDMA塊執(zhí)行Na次復數 乘法。然而，這些乘法實際上是旋轉和相移，所以其可以借由CORDIC旋轉以硬件高效地實 現。 本發(fā)明對其尤其有益的一個實現是完全符合標準的E-UTRAN調制解調器(盡管 E-UTRAN標準可以或可以不對這里描述的細節(jié)指定如何實現TA精度)。
盡管在E-UTRAN和3GPP的上下文中進行了描述，但是將上述同步維護過程用于其 它類型的無線通信系統(tǒng)(諸如，GSM、WiMAX、WCDMA，和依賴于從基站去往移動臺的定時調整消息以用于調整傳輸定時的其他這種系統(tǒng))也落入本發(fā)明示例性實施方式的范圍內。例 如，這些教導容易地適用于WiMAX系統(tǒng)中的操作，因為那些發(fā)射機和接收機通常在頻域中 產生經過調制的符號，繼而這些符號由IDFT塊36轉換到時域。為了將這些教導用于常規(guī) GSM和/或WCDMA硬件，可能需要對這些教導進行進一步適配。 通常，各種實施方式可以利用硬件或專用電路、軟件、邏輯或其任何組合實現。例 如，某些方面可以用硬件實現，而其他方面可以用由控制器、微處理器或其他計算設備執(zhí)行 的固件或軟件實現，不過本發(fā)明不限于此。盡管本發(fā)明的各種方面示出并描述為框圖、流程 圖，或使用某些其他圖形化表示，但是應當理解，在此描述的這些塊、設備、系統(tǒng)、技術或方 法可以實現為硬件、軟件、固件、專用電路或邏輯、通用硬件或控制器或其他計算設備，或其 某個組合，這些都是非限制性示例。 本發(fā)明的實施方式可以在諸如集成電路模塊的各種組件中實施。集成電路的設計 大體上是高度自動化的過程。復雜的和強大的軟件工具可用于將邏輯級設計轉換成準備好 蝕刻并形成在半導體襯底上的半導體電路設計。 在結合附圖閱讀了上述描述后，各種修改和適配對于相關領域的技術人員而言是 顯而易見的。然而，本發(fā)明教導的任何核所有修改仍然落入本發(fā)明非限制性實施方式的范 圍內。 此外，本發(fā)明各種非限制性實施方式的某些特征可以在不使用相應其他特征的前 提下帶來優(yōu)勢。這樣，上文的描述僅僅用于說明本發(fā)明的原理、教導和示例性實施方式，而 不用于限制本發(fā)明。
權利要求
一種方法，包括接收定時調整值；根據所接收的定時調整值確定整數部分和分數部分；在頻域中，通過旋轉信號來應用所確定的分數部分；在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從所述經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用所述確定的整數部分，其中所述采樣的量對應于所述確定的整數部分；以及隨后，發(fā)射所述信號。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中旋轉所述信號進一步包括對所述信號進行相移。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中-1《e < 1是所述確定的分數部分，X[k]是旋 轉之前的信號，k = 0， 1， . . . ， Na_l， Na是活躍子載波的數 量，以及N是子載波的總數；其中 旋轉所述信號包括<formula>formula see original document page 2</formula>
4.根據權利要求1所述的方法，其中-K e < l是所述確定的分數部分，d是所述確 定的整數部分，X[k]是旋轉之前的信號，k = 0， 1， . . . ， Na-1， Na是活躍子載波的數量，N是 子載波的總數，以及T。是碼片周期；其中旋轉所述信號進一步包括如下對所述信號進行相<formula>formula see original document page 2</formula>
5. 根據權利要求1所述的方法，其中所述經過旋轉的信號通過傅里葉逆變換從所述頻 域改變到所述時域。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中在插入循環(huán)前綴之后應用所述確定的整數部分。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中應用所述確定的整數部分包括插入循環(huán)前綴，所 述循環(huán)前綴通過插入的或移除的采樣、從標稱大小得以修改。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中應用所述確定的分數部分和應用所述確定的整數 部分是在基帶中執(zhí)行的。
9. 根據權利要求1所述的方法，其由移動臺執(zhí)行，其中所述定時調整值是從基站接收的。
10. —種設備，包括處理器，適于根據接收的定時調整值確定整數部分和分數部分；分數定時調整塊，適于在頻域中，通過旋轉輸入信號來應用所確定的分數部分；以及 整數定時調整塊，適于在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從所述經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用所述確定的整數部分，其中所述采樣的量對應于所述確定的整數部分。
11. 根據權利要求io所述的設備，其中所述分數定時調整塊適于旋轉所述信號和對所述信號進行相移。
12. 根據權利要求10所述的設備，其中-1《e < 1是所述確定的分數部分，X[k]是 輸入至所述分數定時調整塊的信號，k = 0， 1， . . . ， Na_l， Na是活躍子載波的數量，以及N是 子載波的總數；其中所述分數定時調整塊適于如下來旋轉所述信號<formula>formula see original document page 3</formula>
13.根據權利要求10所述的設備，其中-1《e < l是所述確定的分數部分，d是所述確定的整數部分，X[k]是輸入至所述分數定時調整塊的信號，k = O，l，. . . ，N"l，Na是活躍子載波的數量，N是子載波的總數，以及T。是碼片周期；其中所述分數定時調整塊適于如下 來旋轉所述信號并對其進行相移<formula>formula see original document page 3</formula>
14. 根據權利要求IO所述的設備，進一步包括布置在所述分數定時調整塊和所述整數 定時調整塊之間的傅里葉逆變換塊，所述傅里葉逆變換塊適于將從所述分數定時調整塊輸 出的信號從所述頻域改變到所述時域。
15. 根據權利要求IO所述的設備，進一步包括循環(huán)前綴塊，適于添加循環(huán)前綴，所述循 環(huán)前綴塊布置在所述分數定時調整塊和所述整數定時調整塊之間。
16. 根據權利要求IO所述的設備，其中所述整數定時調整塊進一步適于添加循環(huán)前 綴，其中所述添加的循環(huán)前綴的大小是通過插入的或移除的采樣、從標稱大小得以修改的。
17. 根據權利要求IO所述的設備，其中所述分數定時調整塊和所述整數定時調整塊二 者都在基帶處對信號進行操作。
18. 根據權利要求10所述的設備，其包括移動臺，以及其中所述定時調整值是從基站 接收的。
19. 一種包含機器可讀指令的程序的計算機可讀存儲器，其中所述程序可由數字數據 處理器執(zhí)行以執(zhí)行用于向信號應用定時調整以便傳輸的動作，所述動作包括根據無線接收的定時調整值確定整數部分和分數部分；在頻域中，通過旋轉信號來應用所確定的分數部分；在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從所述經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用所述確定的整數部分，其中所述采樣的量對應于所述確定的整數部分。
20. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中旋轉所述信號進一步包括對所述信號進行相移。
21. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中-1《e <1是所述確定的分數部分，X[k]是旋轉之前的信號，k = 0， 1， . . . ， Na_l， Na是活躍子載波的數量，以及N是子載波的總數；其中旋轉所述信號包括<formula>formula see original document page 4</formula>
22.根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中-1《e <1是所述確定的分數部分，d是所述確定的整數部分，X[k]是旋轉之前的信號，k = 0， 1， . . . ， Na-1， Na是活躍子載波的數量，N是子載波的總數，以及T。是碼片周期；其中旋轉所述信號進一步包括如下對所述信號進行相移<formula>formula see original document page 4</formula>
23. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中所述經過旋轉的信號通過傅里葉逆變換從所述頻域改變到所述時域。
24. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中在插入循環(huán)前綴之后應用所述確定的整數部分。
25. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中應用所述確定的整數部分包括插入循環(huán)前綴，所述循環(huán)前綴通過插入的或移除的采樣、從標稱大小得以修改。
26. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其中應用所述確定的分數部分和應用所述確定的整數部分是在基帶中執(zhí)行的。
27. 根據權利要求19所述的計算機可讀存儲器，其布置在移動臺中，其中所述定時調整值是從基站接收的。
28. —種設備，包括處理裝置，用于根據接收的定時調整值確定整數部分和分數部分；分數定時裝置，用于在頻域中，通過旋轉輸入信號來應用所確定的分數部分；以及整數定時裝置，用于在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從所述經過旋轉的信號中移除采樣的操作之一來應用所述確定的整數部分，其中所述采樣的量對應于所述確定的整數部分。
29.根據權利要求28所述的設備，包括正交頻分多址發(fā)射機，其中所述處理裝置包括數字數據處理器；所述分數定時裝置包括布置在傅里葉逆變換塊之前的分數定時調整塊；以及所述整數定時裝置包括布置在所述傅里葉逆變換塊和發(fā)射天線之間的整數定時調整
全文摘要
移動臺接收定時調整值。根據該接收的定時調整值確定整數部分和分數部分。在頻域中，通過旋轉信號來應用確定的分數部分?？蛇x地，還可以利用旋轉施加相移。在時域中，通過將采樣插入經過旋轉的信號或者從經過旋轉的信號移除采樣來應用確定的整數部分，其中插入和移除采樣的量對應于確定的整數部分。在進行了信號旋轉以應用分數部分后，對活躍子載波進行映射，并借助于傅里葉逆變換從頻域改變到時域。在該傅里葉變換之后，可以單獨地添加循環(huán)前綴CP，或者通過修改CP的大小以施加確定的整數部分，從而與整數部分移位在功能上相結合。在本領域中公知的其他常規(guī)處理之后，隨后發(fā)射利用移除/添加采樣提前/延遲了的旋轉信號。
文檔編號H04L27/26GK101779431SQ200880102517
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月6日 優(yōu)先權日2007年8月15日
發(fā)明者Z·薩法爾 申請人:諾基亞公司