專利名稱：使用公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻進(jìn)行傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信技術(shù)，并且特別地涉及使用公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。
背景技術(shù)：
可以以以下形式描述通信鏈路 y = H(x) (ι)
其中1是接收的信號，X是傳輸?shù)男盘?，并且H表示信道的效應(yīng)。一般而言，y、H和X是多維度的，不同維度表示時間、頻率、接收天線等，而H(X)表示χ的一般函數(shù)。為簡單起見， 可以假設(shè)H可以由M X N矩陣來表示，同時y是MXL矢量并且χ是NXL矢量，應(yīng)理解，此概念可以適用于更一般的環(huán)境。出于說明目的，我們將假設(shè)該鏈路表示具有N個發(fā)射天線、M 個接收天線以及被傳輸?shù)腖個層的多入多出(MIMO)環(huán)境。為了接收器相干地解調(diào)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，需要信道H的知識。得到該知識的一種方法是通過導(dǎo)頻符號的傳輸。這些導(dǎo)頻可以是公共的，其中所有/許多移動終端可以查看它們并確定信道；或者是專用的，其中信道知識僅對選擇的一組移動終端可用。在許多利用公共導(dǎo)頻方案的傳統(tǒng)無線系統(tǒng)中，公共導(dǎo)頻的數(shù)量等于發(fā)射天線的數(shù)量，而在許多利用專用導(dǎo)頻方案的傳統(tǒng)無線系統(tǒng)中，專用導(dǎo)頻的數(shù)量等于數(shù)據(jù)傳輸層的數(shù)量。在某些情況下，所傳輸?shù)男盘枽职〝?shù)據(jù)符號s的預(yù)編碼版本，利用從常被稱為碼本{F}的一組預(yù)定義矩陣選擇的預(yù)編碼矩陣F對其進(jìn)行預(yù)編碼。在某些情況下，接收器(例如移動終端)告知發(fā)射器(例如基站)將使用哪個預(yù)編碼矩陣。對于FDD (頻分雙工)空中接口，標(biāo)識預(yù)編碼矩陣的信息可以通過信道聲探方法(channel sounding)或者碼本索引方法來反饋。TDD (時分系統(tǒng))也可以使用基于碼本的方法。在it. J. Love等人的“Limited Feedback Unitary Pre—coding for Spatial Multiplexing Systems",IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 51，no. 8，pp. 2967-2976, 2005 年 8 月中描述了一種用于針對 MIMO 傳輸進(jìn)行預(yù)編碼的方法的詳細(xì)示例。碼本索引反饋涉及接收器向發(fā)射器發(fā)信號通知將使用哪個預(yù)編碼矩陣的索引(所謂的碼字索引)。存在多個索引，每一個索引對應(yīng)于相應(yīng)的預(yù)編碼矩陣。然而一個問題在于， 碼本索引反饋方法使用大量的上行鏈路無線電資源。在圖1中針對兩個發(fā)射天線的情況示出了公共導(dǎo)頻方法的示例。在圖1 (以及下文所討論的圖2)中，橫軸210為頻率(0FDM (正交頻分復(fù)用)子載波)，并且縱軸212為時間 (0FDM符號)。每個小圈表示在特定OFDM符號持續(xù)期間中在特定子載波上的傳輸。在位置214中，導(dǎo)頻由第一發(fā)射天線Tx-I傳輸，并且在位置216中，導(dǎo)頻由第二發(fā)射天線Tx-2傳輸。其余位置可用于由這兩個天線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在所示的示例中，數(shù)據(jù)包括針對第一 UE (UE-I)的預(yù)編碼數(shù)據(jù)218，該第一 UE例如可以是移動終端；以及針對第二 UE (UE-2)的預(yù)編碼數(shù)據(jù)220，該第二 UE也可以是移動終端。通常，針對預(yù)編碼數(shù)據(jù)218應(yīng)用的預(yù)編碼將不同于針對預(yù)編碼數(shù)據(jù)220應(yīng)用的預(yù)編碼。就公共導(dǎo)頻方法而言，相同的導(dǎo)頻用于全部兩個 UE并且未被預(yù)編碼。在圖2中針對兩個發(fā)射天線的情況示出了在OFDM信令方案中的專用導(dǎo)頻方法的示例。在位置222、位置224中，特定于第一 UE的專用導(dǎo)頻分別由第一發(fā)射天線Tx-I和第二天線Tx-2傳輸。在位置226、位置228中，特定于第二 UE的專用導(dǎo)頻分別由第一發(fā)射天線Tx-I和第二發(fā)射天線Tx-2傳輸。其余位置可用于由這兩個天線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在所示的示例中，數(shù)據(jù)包括針對第一 UE (UE-I)的預(yù)編碼數(shù)據(jù)230，以及針對第二 UE (UE-2)的預(yù)編碼數(shù)據(jù)232。通常，針對預(yù)編碼數(shù)據(jù)230應(yīng)用的預(yù)編碼將不同于針對預(yù)編碼數(shù)據(jù)230應(yīng)用的預(yù)編碼。就專用導(dǎo)頻方法而言，在以下意義上，不同的導(dǎo)頻用于每個UE 使用與用于針對每個用戶的數(shù)據(jù)的相同的預(yù)編碼矩陣對它們進(jìn)行預(yù)編碼。一般而言，由于導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)兩者經(jīng)過同一信道，所以專用導(dǎo)頻方案比基于公共導(dǎo)頻的方案對碼字索引反饋差錯更具彈性。兩種導(dǎo)頻方案都具有它們自己的長處和短處。公共導(dǎo)頻開銷隨發(fā)射天線的數(shù)量線性地增長，而性能僅與發(fā)射天線的數(shù)量的對數(shù)成比例地增加。然而，針對每個公共導(dǎo)頻的開銷與關(guān)聯(lián)于專用導(dǎo)頻的開銷相比低得多，因?yàn)楣矊?dǎo)頻可在許多用戶之間共享。專用導(dǎo)頻具有顯著更高的每層開銷；然而該開銷隨層的數(shù)量線性地增加，這與性能提高的速率相同。此外，公共導(dǎo)頻由于它們對于大多數(shù)/所有移動終端的持續(xù)可用性而可被用于測量/反饋，但是所有用戶即使在他們沒有從公共導(dǎo)頻獲益的情況下仍必須付出針對公共導(dǎo)頻的開銷。在基于專用導(dǎo)頻的方案中，導(dǎo)頻可被預(yù)編碼，并因此具有與數(shù)據(jù)相同的信道矩陣。 然而一個問題在于，由于每個試圖與基站收發(fā)器臺(BTS)進(jìn)行通信的UE (移動終端)不知道其他UE正在使用什么預(yù)編碼矩陣，因此UE通常無法對信道進(jìn)行監(jiān)控。更具體地，舉幾例而言，它們不知道哪個預(yù)編碼矩陣正在被使用，不知道當(dāng)前信道的秩，不能估計(jì)基于每層的信號與干擾加噪聲比(SINR)，并且無法進(jìn)行信道依賴的調(diào)度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個寬泛方面，提供一種在通信鏈路上從發(fā)射器進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ǎ?該方法包括顧及通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D，D > 0 ；基于某些準(zhǔn)則來選擇用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器；利用第一預(yù)編碼器來對D個專用導(dǎo)頻執(zhí)行第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及利用該混合導(dǎo)頻集合在通信鏈路上從發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方式中，發(fā)射器包括多個發(fā)射天線并且從發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)包括經(jīng)由多個發(fā)射天線利用該混合導(dǎo)頻集合在通信鏈路上從發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方式中，執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合包括基于SVD (奇異值分解)的預(yù)編碼或者其近似。在某些實(shí)施方式中，執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合包括執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼。在某些實(shí)施方式中，執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼包括執(zhí)行基于SFBC (空頻塊碼)的預(yù)編碼和基于CDD (循環(huán)延遲分集)的預(yù)編碼中的任意一個。在某些實(shí)施方式中，顧及通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D包括將關(guān)聯(lián)于公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻的信令開銷考慮在內(nèi)，顧及通信鏈路的吞吐量來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量 D0在某些實(shí)施方式中，基于某些準(zhǔn)則來選擇用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器包括服從第一預(yù)編碼器與用于對公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼器保持正交的約束來選擇第一預(yù)編碼器以最大化D個專用導(dǎo)頻的接收功率。在某些實(shí)施方式中，該方法還包括接收與D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼有關(guān)的反饋。 在某些實(shí)施方式中，基于某些準(zhǔn)則來選擇用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器是基于反饋的迭代過程。在某些實(shí)施方式中，選擇第一預(yù)編碼器還包括選擇第一預(yù)編碼器以減輕由利用混合導(dǎo)頻集合傳輸數(shù)據(jù)所造成的干擾。在某些實(shí)施方式中，執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合包括在第一預(yù)編碼之后利用單位矩陣對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得混合導(dǎo)頻集合包含與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對齊的專用導(dǎo)頻；以及利用碼本對公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得混合導(dǎo)頻集合包括經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。在某些實(shí)施方式中，經(jīng)由多個發(fā)射天線利用混合導(dǎo)頻集合在通信鏈路上傳輸數(shù)據(jù)包括在多個發(fā)射天線中的第一發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合的專用導(dǎo)頻；以及在多個發(fā)射天線中的第二發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合的經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。在某些實(shí)施方式中，發(fā)射器包括多個發(fā)射器并且第一發(fā)射天線集合位于多個發(fā)射器中的第一個發(fā)射器處，并且第二發(fā)射天線集合位于多個發(fā)射器中的第二個發(fā)射器處。在某些實(shí)施方式中，利用混合導(dǎo)頻集合傳輸數(shù)據(jù)包括協(xié)同地從多個發(fā)射器中的至少第一發(fā)射器和第二發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一寬泛方面，提供一種無線通信系統(tǒng)，包括多個無線終端；以及基站，其具有多個發(fā)射天線并且被配置為在相應(yīng)的通信鏈路上向多個無線終端傳輸數(shù)據(jù)， 其中針對每個通信鏈路，基站被配置為顧及通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D， D ^ 0 ；基于某些準(zhǔn)則來選擇用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器；利用第一預(yù)編碼器來對D個專用導(dǎo)頻執(zhí)行第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及經(jīng)由多個發(fā)射天線利用該混合導(dǎo)頻集合在通信鏈路上從發(fā)射器向相應(yīng)的無線終端傳輸數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方式中，基站被配置為通過執(zhí)行基于SVD (奇異值分解)的預(yù)編碼或者其近似來執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合。在某些實(shí)施方式中，基站被配置為通過執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼來第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合。
在某些實(shí)施方式中，基站被配置為通過執(zhí)行基于SFBC (空頻塊碼)的預(yù)編碼和基于CDD (循環(huán)延遲分集)的預(yù)編碼中的任意一個來執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼。在某些實(shí)施方式中，基站被配置為將關(guān)聯(lián)于公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻的信令開銷考慮在內(nèi)、顧及通信鏈路的吞吐量來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D。在某些實(shí)施方式中，基站被配置為服從第一預(yù)編碼器與用于對公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼器保持正交的約束來選擇第一預(yù)編碼器以最大化D個專用導(dǎo)頻在相應(yīng)無線終端處的接收功率。在某些實(shí)施方式中，多個無線終端中的一個或多個無線終端被配置為向基站提供與D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼有關(guān)的反饋。在某些實(shí)施方式中，基站被配置為使用基于反饋的迭代過程來選擇用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器。在某些實(shí)施方式中，基站被配置為顧及減輕由基站所產(chǎn)生的干擾而選擇第一預(yù)編碼器。在某些實(shí)施方式中，基站還被配置為在第一預(yù)編碼之后利用單位矩陣對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得混合導(dǎo)頻集合包含與所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對齊的專用導(dǎo)頻； 以及利用碼本對公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得混合導(dǎo)頻集合包括經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。在某些實(shí)施方式中，基站還被配置為在多個發(fā)射天線中的第一發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合中的專用導(dǎo)頻；以及在多個發(fā)射天線中的第二發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合中的經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。在某些實(shí)施方式中，基站包括多個基站，并且第一發(fā)射天線集合位于多個基站中的第一個基站處，并且第二發(fā)射天線集合位于多個基站中的第二個基站處。在某些實(shí)施方式中，多個基站中的至少第一基站和第二基站被配置為協(xié)同地利用混合導(dǎo)頻集合來傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的又一寬泛方面，提供一種被配置為在通信鏈路上傳輸數(shù)據(jù)的基站， 該基站包括多個發(fā)射天線；預(yù)編碼器，其被配置為顧及通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D，D ^ 0 ；基于某些準(zhǔn)則來選擇用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器；利用第一預(yù)編碼器來對D個專用導(dǎo)頻執(zhí)行第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；以及對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及無線電發(fā)射器，其被配置為經(jīng)由多個發(fā)射天線利用該混合導(dǎo)頻集合在通信鏈路上傳輸數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器被配置為通過執(zhí)行基于SVD (奇異值分解)的預(yù)編碼或者其近似來執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器被配置為通過執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼來執(zhí)行第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器被配置為通過執(zhí)行基于SFBC (空頻塊碼)的預(yù)編碼和基于CDD (循環(huán)延遲分集)的預(yù)編碼中的任意一個來執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器被配置為將關(guān)聯(lián)于公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻的信令開銷考慮在內(nèi)、顧及通信鏈路的吞吐量來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器被配置為服從第一預(yù)編碼器與用于對公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼器保持正交的約束來選擇第一預(yù)編碼器以最大化D個專用導(dǎo)頻在相應(yīng)無線終端處的接收功率。在某些實(shí)施方式中，基站還包括無線接收器，該無線接收器被配置為接收與D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼有關(guān)的反饋。在某些實(shí)施方式中，η預(yù)編碼器被配置為使用基于反饋的迭代過程來選擇用于對 D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的第一預(yù)編碼器。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器被配置為顧及減輕由基站產(chǎn)生的干擾而選擇第一預(yù)編碼器。在某些實(shí)施方式中，預(yù)編碼器還被配置為在第一預(yù)編碼之后利用單位矩陣對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得混合導(dǎo)頻集合包含與所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對齊的專用導(dǎo)頻；以及利用碼本對公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得混合導(dǎo)頻集合包括經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。在某些實(shí)施方式中，無線發(fā)射器還被配置為在多個發(fā)射天線中的第一發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合中的專用導(dǎo)頻；以及在多個發(fā)射天線中的第二發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合中的經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。在某些實(shí)施方式中，基站包括多個傳輸站點(diǎn)，并且第一發(fā)射天線集合位于多個傳輸站點(diǎn)中的第一個傳輸站點(diǎn)處，并且第二發(fā)射天線集合位于多個傳輸站點(diǎn)中的第二個傳輸站點(diǎn)處。在某些實(shí)施方式中，無線發(fā)射器被配置為與至少一個其他無線發(fā)射器協(xié)同地利用混合導(dǎo)頻集合來傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的又一寬泛方面，提供一種無線終端，其包括無線收發(fā)器，該無線收發(fā)器被配置為接收包含數(shù)據(jù)以及根據(jù)依照本發(fā)明第一寬泛方面的方法產(chǎn)生的混合導(dǎo)頻集合的傳輸。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，在審閱對本發(fā)明特定實(shí)施方式的以下描述后，本發(fā)明的其他方面及特征將變得清楚。


現(xiàn)在將參考附圖，僅通過舉例的方式對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，在附圖中 圖1是針對傳輸包括公共導(dǎo)頻的信號的OFDM信號布局圖2是針對傳輸包括專用導(dǎo)頻的信號的OFDM信號布局圖； 圖3是蜂窩通信系統(tǒng)的框圖4是可能用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明某些實(shí)施方式的示例基站的框圖； 圖5是可能用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明某些實(shí)施方式的示例無線終端的框圖； 圖6是可能用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明某些實(shí)施方式的示例中繼站的框圖； 圖7是可能用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明某些實(shí)施方式的示例OFDM發(fā)射器架構(gòu)的邏輯分解的框
圖8是可能用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明某些實(shí)施方式的示例OFDM接收器架構(gòu)的邏輯分解的框
圖9Α是SC-FDMA發(fā)射器的框圖； 圖9Β是SC-FDMA接收器的框圖；圖10是針對各種預(yù)編碼方案的信噪比對容量的仿真結(jié)果的繪圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、使用混合導(dǎo)頻集合在通信信道上從發(fā)射器進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D。
具體實(shí)施例方式在對樣本實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述中，對附圖作出參考，附圖形成詳細(xì)描述的一部分，并且在附圖中通過示例說明的方式示出了可在其中實(shí)踐本發(fā)明的特定樣本實(shí)施方式。這些實(shí)施方式被以充分的細(xì)節(jié)進(jìn)行了描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其他實(shí)施方式并且可以做出邏輯的、機(jī)械的、電的或者其他的改變而不偏離本發(fā)明的范圍。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)以限制性的意義來理解，并且范圍由隨附權(quán)利要求書加以限定。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，描述了涉及對公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻進(jìn)行混合的各種系統(tǒng)及方法。具體而言，下文所介紹的實(shí)施方式可在未來的基于3GPP、3GPP2和IEEE 802. 16的無線標(biāo)準(zhǔn)中使用。然而，在發(fā)明內(nèi)容中所記載的更寬泛發(fā)明在這方面并無限制。如上所述，公共導(dǎo)頻方案與專用導(dǎo)頻方案具有它們自己的長處和短處。雖然可以通過用添加附加發(fā)射天線以及每附加發(fā)射天線的附加公共導(dǎo)頻來潛在地實(shí)現(xiàn)增加的性能， 但是對于大量的發(fā)射天線而言，例如對于四個以上的發(fā)射天線而言，針對附加公共導(dǎo)頻的附加開銷意味著性能增益往往并不值得。專用導(dǎo)頻具有顯著更高的每層開銷；然而該開銷隨層的數(shù)量線性地增加，這與性能的增加是相同速率。專用導(dǎo)頻已在存在大量發(fā)射天線時被使用；然而，某些公共導(dǎo)頻對于測量/反饋和/或針對廣播消息往往依然是必要的。繼而在傳輸常規(guī)數(shù)據(jù)時與該公共導(dǎo)頻開銷關(guān)聯(lián)的開銷被浪費(fèi)掉。因此，專用導(dǎo)頻傾向于在存在大量發(fā)射天線時表現(xiàn)更佳，而公共導(dǎo)頻傾向于在層的數(shù)量大時表現(xiàn)更佳。本發(fā)明的實(shí)施方式可以通過針對數(shù)據(jù)傳輸而對公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻進(jìn)行混合來利用公共導(dǎo)頻與專用導(dǎo)頻二者的有益方面?？傮w而言，在本發(fā)明的實(shí)施方式中可以觀察到三個原則
1)如果專用導(dǎo)頻增加性能，則僅使用專用導(dǎo)頻，這例如可以通過使專用導(dǎo)頻的數(shù)量適用于給定情況(有可能根本不發(fā)送專用導(dǎo)頻)來實(shí)現(xiàn)。2)選擇針對專用導(dǎo)頻的預(yù)編碼器以在與公共導(dǎo)頻結(jié)合之后使性能最大化。3)在專用導(dǎo)頻和公共導(dǎo)頻二者之上執(zhí)行預(yù)編碼。該預(yù)編碼可以是通常應(yīng)用于公共導(dǎo)頻的任何舉措，諸如，例如SVD (奇異值分解)或者其實(shí)際近似、發(fā)射分集(Alamouti、 ⑶D (循環(huán)延遲分集)或者簡單單位空間復(fù)用(SM)預(yù)編碼。對SVD進(jìn)行近似的算法的一個示例是 QLP 算法,其例如在 “On the Convergence of Stewart' s QLP Algorithm for Approximating the SVDHuckaby D.A. ； Chan T. F. , Numerical Algorithms, Volume 32，Numbers 2-4, April 2003, pp. 287-316(30)中被描述。其他示例包括稀疏 SVD、截頭SVD和緊湊SVD?，F(xiàn)在將對圖3至圖8、圖9A和圖9B做出參考，它們示出了在其中可以潛在地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和移動終端的各種示例。首先參考圖3，圖3示出了基站控制器(BSC) 10，其控制多個小區(qū)12內(nèi)的無線通信，所述小區(qū)由相應(yīng)的基站(BS) 14所服務(wù)。在某些配置中，每個小區(qū)進(jìn)一步分為多個扇區(qū)13或者區(qū)域(未示出)。一般而言，每個基站14促進(jìn)使用OFDM與關(guān)聯(lián)于相應(yīng)基站14的小區(qū) 12內(nèi)的20個移動和/或無線終端16的通信。移動終端16相對于基站14的移動導(dǎo)致了信道條件的顯著波動。如圖所示，基站14和移動終端16可以包括多個天線以提供針對通信的空間分集。在3某些配置中，中繼站15可以輔助基站14與無線終端16之間的通信。無線終端16可以從任何小區(qū)12、扇區(qū)13、區(qū)域(未示出)、基站14或中繼15移交到其他小區(qū) 12、扇區(qū)13、區(qū)域(未示出)、基站14或中繼15。在某些配置中，基站14通過回程網(wǎng)絡(luò)11與每個網(wǎng)絡(luò)并與另一網(wǎng)絡(luò)(諸如核心網(wǎng)絡(luò)或者因特網(wǎng)，二者均未示出)進(jìn)行通信。在某些配置中，不需要基站控制器10。參考圖4，其圖示了基站14的示例?；?4 一般包括控制系統(tǒng)20、基帶處理器22、 發(fā)射電路M、接收電路沈、多個天線觀以及網(wǎng)絡(luò)接口 30。接收電路沈接收由移動終端16 (圖5中所示)和中繼站15 (圖6中所示)提供的來自一個或多個遠(yuǎn)程發(fā)射器的攜載信息的射頻信號。低噪聲放大器和濾波器(未示出)可以協(xié)作以放大及移除來自于信號的寬帶干擾以便處理。下變頻及數(shù)字化電路(未示出)繼而將經(jīng)濾波的所接收的信號下變頻成中頻信號或者基帶頻率信號，該中頻信號或者基帶頻率信號繼而被數(shù)字化成一個或多個數(shù)字流。基帶處理器22對經(jīng)數(shù)字化的所接收的信號進(jìn)行處理，以提取在所接收的信號中傳送的信息或數(shù)據(jù)比特。該處理通常包括解調(diào)、解碼和糾錯操作。因而，通常以一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)或者專用集成20電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)基帶處理器22。所接收的信息繼而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 30跨無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，或者直接地或利用中繼15的輔助被傳輸至由基站14 所服務(wù)的另一移動終端16。在發(fā)射側(cè)，基帶處理器22在控制系統(tǒng)20的控制下從網(wǎng)絡(luò)接口 30接收可表示語音、數(shù)據(jù)或者控制信息的數(shù)字化數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以供傳輸。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)被輸出到發(fā)射電路對，其在此由具有一個或多個期望發(fā)射頻率的一個或多個載波信號進(jìn)行調(diào)制。功率放大器(未示出)將經(jīng)調(diào)制的載波信號放大到適合于傳輸?shù)乃?，并通過匹配網(wǎng)絡(luò)(未示出)將經(jīng)調(diào)制的載波信號遞送到天線觀。在下文中更詳細(xì)地描述了調(diào)制及處理細(xì)節(jié)。參考圖5，其圖示了移動終端16的示例。類似于基站14，移動終端16將包括控制系統(tǒng)32、基帶處理器34、發(fā)射電路36、接收電路38、多個天線40以及用戶接口電路42。接收電路38從一個或多個基站14和中繼15接收攜載信息的射頻信號。低噪聲放大器和濾波器(未示出)可以協(xié)作以放大及移除來自于信號的寬帶干擾以便處理。下變頻及數(shù)字化電路(未示出)繼而將經(jīng)濾波的所接收的信號下變頻成中頻信號或者基帶頻率信號，該中頻信號或者基帶頻率信號繼而被數(shù)字化成一個或多個數(shù)字流?；鶐幚砥?4對經(jīng)數(shù)字化的所接收的信號進(jìn)行處理，以提取在所接收的信號中傳送的信息或數(shù)據(jù)比特。該處理通常包括解調(diào)、解碼和糾錯操作。因而，通常以一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)或者專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)基帶處理器34。為了傳輸，基帶處理器34從控制系統(tǒng)32接收可表示語音、視頻、數(shù)據(jù)或控制信息的數(shù)字化數(shù)據(jù)，基帶處理器34對該數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以供20傳輸。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)被輸出到發(fā)射電路36，其在此由調(diào)制器用來調(diào)制處于一個或多個期望發(fā)射頻率的一個或多個載波信號。功率放大器(未示出)將經(jīng)調(diào)制的載波信號放大到適合于傳輸?shù)乃?，并通過匹配網(wǎng)絡(luò)(未示出)將經(jīng)調(diào)制的載波信號遞送到天線40。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員可用的各種調(diào)制及處理技術(shù)被用于在移動終端與基站之間直接的或者經(jīng)由中繼站的信號傳輸。
在OFDM調(diào)制中，傳輸頻帶被分成多個正交載波。根據(jù)待傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對每個載波進(jìn)行調(diào)制。由于OFDM將傳輸頻帶分成多個載波，因此每載波的帶寬減小并且每載波的調(diào)制時間增加。由于多個載波并行傳輸，因此在任何給定的載波上針對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或者符號的傳輸速率比在使用單載波時低。OFDM調(diào)制利用對待傳輸?shù)男畔⒌目焖俑盗⑷~逆變換(IFFT)執(zhí)行。為了解調(diào)，傅立葉變換(FFT)對所接收的信號上的執(zhí)行恢復(fù)所傳輸?shù)男畔?。在?shí)踐中，IFFT和FFT由分別進(jìn)行離散傅立葉逆變換(IDFT)和離散傅立葉變換(DFT)的數(shù)字信號處理來提供。因此， OFDM的表征特征在于，針對傳輸信道內(nèi)的多個頻帶生成正交載波。經(jīng)調(diào)制的信號是具有相對較低的傳輸速率的數(shù)字信號并且能夠停留在它們相應(yīng)的頻帶內(nèi)。單獨(dú)的載波不由數(shù)字信號所直接調(diào)制。代替的是，所有的載波通過IFFT處理而被立刻調(diào)制。在操作中，OFDM至少優(yōu)選地用于從基站14到移動終端16的下行鏈路傳輸。每個基站14配備有“η個”發(fā)射天線20 28 (η>=1 )，并且每個移動終端16配備有“m個”接收天線40(m>=l)。值得注意的是，相應(yīng)的天線可以使用適當(dāng)?shù)碾p工器或者開關(guān)而用于接收及傳輸，并且僅出于清楚起見而做如此標(biāo)注。當(dāng)使用中繼站15時，OFDM優(yōu)選地用于從基站14到中繼15以及從中繼15到移動終端16的下行鏈路傳輸。參考圖6，其示出了中繼站15的示例。類似于基站14和移動終端16，中繼站15 將包括控制系統(tǒng)132、基帶處理器134、發(fā)射電路136、接收電路138、多個天線130以及中繼電路142。中繼電路142使中繼14能夠輔助在基站16與移動終端16之間的通信。接收電路138從一個或多個基站14和移動終端16接收攜載信息的射頻信號。低噪聲放大器和濾波器(未示出)可以協(xié)作以放大及移除來自于信號的寬帶干擾以便處理。下變頻及數(shù)字化電路(未示出)繼而將經(jīng)濾波的所接收的信號下變頻成中頻信號或者基帶頻率信號，該中頻信號或者基帶頻率信號繼而被數(shù)字化成一個或多個數(shù)字流?；鶐幚砥?34對經(jīng)數(shù)字化的所接收的信號進(jìn)行處理，以提取在所接收的信號中傳送的信息或數(shù)據(jù)比特。該處理通常包括解調(diào)、解碼和糾錯操作。一般以一個或多個數(shù)字信號處理器(DSP)以及專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)基帶處理器134。為了傳輸，基帶處理器134從控制系統(tǒng)132接收可表示語音、視頻、數(shù)據(jù)或控制信息的數(shù)字化數(shù)據(jù)，基帶處理器134對該數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以供傳輸。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)被輸出到發(fā)射電路136，其在此由調(diào)制器用來調(diào)制處于一個或20個期望發(fā)射頻率的一個或多個載波信號。功率放大器(未示出)將經(jīng)調(diào)制的載波信號放大到適合于傳輸?shù)乃?，并通過匹配網(wǎng)絡(luò)(未示出)將經(jīng)調(diào)制的載波信號遞送到天線130。如上所述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員可用的各種調(diào)制及處理技術(shù)被用于在移動終端與基站之間直接的或者經(jīng)由中繼站間接的信號傳輸。參考圖7，將描述邏輯OFDM傳輸架構(gòu)。首先，基站控制器10將直接地或者利用中繼站15的輔助將待傳輸至各個移動終端16的數(shù)據(jù)發(fā)送到基站14?；?4可以使用與移動終端相關(guān)聯(lián)的信道質(zhì)量指示符(CQI)來調(diào)度數(shù)據(jù)以供傳輸以及選擇適當(dāng)?shù)木幋a及調(diào)制用于傳輸經(jīng)調(diào)度的數(shù)據(jù)。CQI可以直接地來自移動終端16或者在基站14處基于由移動終端 16所提供的信息來確定。在兩種情況之一中，針對每個移動終端16的CQI是信道幅度(或者響應(yīng))跨OFDM頻帶的變化程度的函數(shù)。
經(jīng)調(diào)度的數(shù)據(jù)44是比特流，使用數(shù)據(jù)加擾邏輯46以降低峰均功率比的方式對其進(jìn)行加擾。使用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)添加邏輯48來確定針對加擾數(shù)據(jù)的CRC并將其附加到加擾數(shù)據(jù)。接下來，使用信道編碼器邏輯50來執(zhí)行信道編碼以有效地向數(shù)據(jù)添加冗余， 從而促進(jìn)移動終端16處的恢復(fù)及糾錯。而且，針對特定移動終端16的信道編碼基于CQI。 在某些實(shí)現(xiàn)中，信道編碼器邏輯50使用已知的渦輪(Turbo)編碼技術(shù)。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)繼而由速率匹配邏輯52進(jìn)行處理以補(bǔ)償與編碼關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)擴(kuò)展。比特交織器邏輯M對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)中的比特進(jìn)行系統(tǒng)性地重新排序以最小化連續(xù)數(shù)據(jù)比特的20丟失。映射邏輯56根據(jù)所選擇的基帶調(diào)制將得到的數(shù)據(jù)比特系統(tǒng)性地映射為相應(yīng)的符號。優(yōu)選地，使用正交調(diào)幅(QAM)或者正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制。調(diào)制的程度優(yōu)選地基于針對特定移動終端的CQI來選擇。可以使用符號交織器邏輯58對符號進(jìn)行系統(tǒng)性地重新排序以進(jìn)一步加固(bolster)所傳輸信號對由頻率選擇性衰落所造成的周期性數(shù)據(jù)丟失的免疫力。在這點(diǎn)上，已將多組比特映射為表示在幅度及相位星座中的位置的符號。當(dāng)期望空間分集時，繼而由空時塊碼(STC)編碼器邏輯60對符號塊進(jìn)行處理，該空時塊碼編碼器邏輯60以使得所傳輸?shù)男盘枌Ω蓴_更有抵抗力并且在移動終端16處更容易被解碼的方式對符號進(jìn)行修改。STC編碼器邏輯60將對傳入的符號進(jìn)行處理并且提供與基站14的發(fā)射天線觀的數(shù)量相對應(yīng)的“η個”輸出。如上文中關(guān)于圖7所描述的控制系統(tǒng)20和/或基帶處理器22將提供映射控制信號以對STC編碼進(jìn)行控制。在這點(diǎn)上，假設(shè)針對“η個”輸出的符號代表待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并且能夠被移動終端16所恢復(fù)。對于本示例，假設(shè)基站14具有2個天線觀(η=2)并且STC編碼器邏輯60提供兩個符號輸出流。因此，由STC編碼器邏輯60輸出的每個符號流被發(fā)送到對應(yīng)的IFFT處理器62，為了易于理解而將此單獨(dú)圖示。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以使用一個或多個處理器來單獨(dú)地或者與本文所述的其他處理相結(jié)合地提供這樣的數(shù)字信號處理。IFFT處理器 62將優(yōu)選地在相應(yīng)符號上進(jìn)行操作以提供傅立葉逆變換。IFFT處理器62的輸出在時域中提供20個符號。時域符號被分組為幀，其與前綴插入邏輯62的加前綴相關(guān)聯(lián)。每個得到的符號經(jīng)由對應(yīng)的數(shù)字上變頻(DUC)及數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路66在數(shù)字域中上變頻到中頻并被轉(zhuǎn)換成模擬信號。得到的(模擬)信號繼而經(jīng)由RF電路68和天線觀同時地在期望的 RF頻率上被調(diào)制、放大和傳輸。值得注意的是，9預(yù)期的移動終端16已知的導(dǎo)頻信號分散在子載波中。在下文中詳細(xì)討論的移動終端16將導(dǎo)頻信號用于信道估計(jì)?，F(xiàn)在對圖8做出參考以圖示由移動終端16直接從基站14或者利用中繼15的輔助對所傳輸信號的接收。在所傳輸?shù)男盘柕竭_(dá)移動終端16的每個天線40后，相應(yīng)的信號由對應(yīng)的RF電路70進(jìn)行解調(diào)和放大。為了簡潔和清楚起見，僅詳細(xì)描述和圖示了兩個接收路徑中的一個。模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器及下變頻電路72對模擬信號進(jìn)行數(shù)字化和下變頻以供數(shù)字處理。得到的數(shù)字化信號可以由自動增益控制電路(AGC)72用來基于所接收的信號水平對RF電路70中的放大器的增益進(jìn)行控制。首先，數(shù)字化信號被提供給同步邏輯76，該同步邏輯76包括粗同步邏輯78，該粗同步邏輯78緩沖若干個OFDM符號并且計(jì)算在兩個連續(xù)OFDM符號之間的自相關(guān)性。得到的與相關(guān)性結(jié)果中的最大值對應(yīng)的時間索引確定了精細(xì)同步搜索窗口，該精細(xì)同步搜索窗口由精細(xì)同步邏輯80用來基于報頭確定精確組幀起始位置。精細(xì)同步邏輯80的輸出促進(jìn)由幀對齊邏輯84進(jìn)行的幀捕獲。恰當(dāng)?shù)慕M幀對齊是重要的，使得隨后的FFT處理提供從時域到頻域的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。精細(xì)同步算法是20基于報頭所攜帶的所接收的導(dǎo)頻信號與已知的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的本地副本之間的相關(guān)性。一旦發(fā)生幀對齊捕獲，則利用前綴移除邏輯86移除OFDM 符號的前綴，并且得到的樣本被發(fā)送到頻率偏移修正邏輯88，該頻率偏移修正邏輯88對由發(fā)射器和接收器中不匹配的本地振蕩器所導(dǎo)致的系統(tǒng)頻率偏移進(jìn)行補(bǔ)償。優(yōu)選地，同步邏輯76包括頻率偏移及時鐘估計(jì)邏輯82，其基于報頭來幫助估計(jì)對所傳輸信號的此類影響， 并將這些估計(jì)值提供給修正邏輯88以恰當(dāng)?shù)靥幚鞳FDM符號。在這點(diǎn)上，時域中的OFDM符號已對使用FFT處理邏輯90向頻域的轉(zhuǎn)換做好準(zhǔn)備。 結(jié)果是頻域符號，其被發(fā)送到處理邏輯92。處理邏輯92使用分散導(dǎo)頻提取邏輯94來提取分散的導(dǎo)頻信號，使用信道估計(jì)邏輯96來基于所提取的導(dǎo)頻信號確定信道估計(jì)，并且使用信道重構(gòu)邏輯98來針對所有子載波提供信道響應(yīng)。為了確定針對每個子載波的信道響應(yīng)， 導(dǎo)頻信號本質(zhì)上是以時間和頻率兩者中的已知模式分散在遍布于OFDM子載波的數(shù)據(jù)符號中的多個導(dǎo)頻符號。以圖8繼續(xù)，處理邏輯將所接收的導(dǎo)頻符號與在某些時間中某些子載波中所期望的導(dǎo)頻符號進(jìn)行比較，以確定針對在其中傳輸導(dǎo)頻符號的子載波的信道響應(yīng)。 對結(jié)果進(jìn)行內(nèi)插，以估計(jì)針對大多數(shù)(如果不是所有)其余的未被提供導(dǎo)頻符號的子載波的信道響應(yīng)。實(shí)際信道響應(yīng)和內(nèi)插信道響應(yīng)被用于估計(jì)總體信道響應(yīng)，其包括針對OFDM信道中大多數(shù)(如果不是所有)子載波的信道響應(yīng)。從針對每個接收路徑的信道響應(yīng)導(dǎo)出的頻域符號和信道重構(gòu)信息被提供給STC 解碼器100，其在這兩個接收路徑上提供STC解碼以恢復(fù)所傳輸?shù)姆?。信?0重構(gòu)信息向STC解碼器100提供足以在對相應(yīng)的頻域符號進(jìn)行處理時移除傳輸信道的影響的均衡信肩、O使用符號解交織器邏輯102將所恢復(fù)的符號按順序放回，該符號解交織器邏輯 102對應(yīng)于發(fā)射器的符號交織器邏輯58。繼而使用解映射邏輯104將經(jīng)解交織的符號解調(diào)或者解映射到對應(yīng)的比特流。繼而使用比特解交織器邏輯106對比特進(jìn)行解交織，該比特解交織器邏輯106對應(yīng)于發(fā)射器架構(gòu)的比特交織器邏輯M。經(jīng)解交織的比特繼而由速率解匹配邏輯108進(jìn)行處理并被呈送給信道解碼器邏輯110以恢復(fù)最初被加擾的數(shù)據(jù)以及CRC 校驗(yàn)和。因此，CRC邏輯112移除CRC校驗(yàn)和，以傳統(tǒng)方式對加擾數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，并將其提供給解擾邏輯114用于使用已知的基站解擾碼進(jìn)行解擾來恢復(fù)初始傳輸?shù)臄?shù)據(jù)116。與對數(shù)據(jù)116進(jìn)行恢復(fù)并行，CQI或者至少是足以在基站14處創(chuàng)建CQI的信息被確定并被傳輸?shù)交?4。如上所述，CQI可以是載干比(CR)以及信道響應(yīng)跨OFDM頻帶中各個子載波的變化程度的函數(shù)。對于該實(shí)施方式，將正被用于傳輸信息的OFDM頻帶中每個子載波的信道增益相對于彼此進(jìn)行比較，以確定信道增益跨OFDM頻帶變化的程度。雖然很多技術(shù)可用于測量變化的程度，但是一種技術(shù)是針對遍布于正被用于傳輸數(shù)據(jù)的OFDM頻帶的每個子載波來計(jì)算信道增益的標(biāo)準(zhǔn)差。在某些實(shí)施方式中，使用SC-FDMA (單載波頻分多址)。SC-FDMA是針對3GPP長期演進(jìn)(LTE)寬帶無線第四代(4G)空中接口標(biāo)準(zhǔn)等的上行鏈路引入的調(diào)制及多址接入方案。 SC-FDMA可以被視為DFT預(yù)編碼的OFDMA方案，或者其可以被視為單載波(SC)多址方案?，F(xiàn)在參考圖9A和圖9B來討論SC-FDMA的多個方面，圖9A和圖9B提供了針對單入單出(SISO)通信的傳統(tǒng)SC-FDMA發(fā)射器150和接收器160的示例。在SISO中，移動臺在一個天線上進(jìn)行發(fā)射并且基站和/或中繼站在一個天線上進(jìn)行接收。圖9A和圖9B圖示了可以在針對SC-FDMA信令的發(fā)射器和接收器處使用的信號處理步驟/塊的一個示例。
圖9A中所示的SC-FDMA發(fā)射器150包括信號處理路徑，該信號處理路徑包括DFT 152、子載波映射器154、OFDMA發(fā)射電路156、射頻(RF)無線電158以及發(fā)射天線159。圖9B中所示的SC-FDMA接收器160包括信號處理路徑，該信號處理路徑包括接收天線169、RF無線電168、OFDMA接收電路166、子載波映射器164以及IDFT 162。如上所述，針對單入單出(SISO)配置配置了圖9A和圖9B中所示的示例SC-FDMA 發(fā)射器150和接收器160。在SISO中，移動終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在一個天線上進(jìn)行發(fā)射和接收。 然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于SISO操作。圖9A和圖9B僅僅被提供作為特定示例來圖示可在本發(fā)明某些實(shí)施方式中利用的配置和操作模式。在SC-FDMA和OFDMA的總體收發(fā)器處理中存在若干相似性。在OFDMA發(fā)射電路156 和OFDMA接收電路166中圖示了 OFDMA與SC-FDMA之間的這些共同方面，因?yàn)殍b于本說明書，它們對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見。SC-FDMA由于經(jīng)調(diào)制符號的DFT 152預(yù)編碼以及經(jīng)解調(diào)符號的相應(yīng)IDFT 162而明顯不同于0FDMA。由于該預(yù)編碼，SC-FDMA子載波不是像OFDMA子載波的情況中那樣被獨(dú)立地調(diào)制。作為結(jié)果，SCFDMA信令的峰均功率比(PARR) 低于OFDMA信令的PARR，這意味著SC-FDMA的發(fā)射功率效率通常高于OFDMA信令的發(fā)射功率效率。圖3至圖8、圖9A和圖9B提供潛在地可以用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的通信系統(tǒng)及其組件的具體示例。應(yīng)當(dāng)理解，可以用具有不同于上述具體示例的架構(gòu)但以與本文所述的實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)相一致的方式操作的通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式。如早前參考等式(1)所指出的，通信鏈路可以以y = H(χ)的形式描述，其中y是接收的信號，X是傳輸?shù)男盘?，而H表示信道的效應(yīng)。為了示例說明目的，我們將假設(shè)鏈路表示具有N個發(fā)射天線、M個接收天線以及被傳輸?shù)腖個層的多入多出(MIMO)環(huán)境，使得H可以由MXN矩陣所表示，且y是MXL矢量， 并且χ是NXL矢量，應(yīng)理解，此概念可以應(yīng)用于更一般的環(huán)境。為了示例說明目的，我們將考慮具有N個發(fā)射天線的發(fā)射器，N個發(fā)射天線具有使用預(yù)編碼矩陣P。傳輸?shù)腃個公共導(dǎo)頻。我們可以附加地具有伴隨有預(yù)編碼矩陣Pd的D個專用導(dǎo)頻。為了保持傳輸?shù)南嗤再|(zhì)(即，不使傳輸上的功率約束復(fù)雜化)，可將Pd選擇成標(biāo)準(zhǔn)正交(orthonormal)的并且與Pe正交。對于移動而言可見的信道因此為
= Φν Α]⑵
如果例如正在使用SVD對組合的公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼，則其對于最大化與所傳輸?shù)牧鲗?yīng)的Hrff的奇異值的和而言一般將是優(yōu)選的。其他傳輸方案具有類似但略微不同的要求。要考慮的一種情況是在其中流的數(shù)量少于接收天線的數(shù)量的情況。如果在發(fā)射器處，信道的完善知識可用，即，我們假設(shè)發(fā)射器知道所接收的矢量(即，理想的H的SVD，我們將其定義為S)將是什么，則可將奇異值的總和寫為
1權(quán)利要求
1.一種在通信鏈路上從發(fā)射器進(jìn)行傳輸?shù)姆椒?，該方法包括顧及所述通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D，D > 0 ；基于某些準(zhǔn)則來選擇第一預(yù)編碼器，用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼；利用所述第一預(yù)編碼器執(zhí)行所述D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；執(zhí)行所述經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合的第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及利用所述混合導(dǎo)頻集合在所述通信鏈路上從所述發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)射器包括多個發(fā)射天線，并且從所述發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)包括經(jīng)由所述多個發(fā)射天線利用所述混合導(dǎo)頻集合在所述通信鏈路上從所述發(fā)射器傳輸所述數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合包括基于SVD (奇異值分解)的預(yù)編碼或者其近似。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合包括執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中執(zhí)行所述基于發(fā)射分集的預(yù)編碼包括執(zhí)行基于 SFBC (空頻塊碼)的預(yù)編碼和基于⑶D (循環(huán)延遲分集)的預(yù)編碼中的任一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中顧及所述通信鏈路的性能來選擇所述專用導(dǎo)頻的數(shù)量D包括將關(guān)聯(lián)于所述公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻的信令開銷考慮在內(nèi)，顧及所述通信鏈路的吞吐量來選擇選擇所述專用導(dǎo)頻的數(shù)量D。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中基于某些準(zhǔn)則來選擇用于對所述D 個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的所述第一預(yù)編碼器包括服從所述第一預(yù)編碼器與用于對所述公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼器保持正交的約束來選擇所述第一預(yù)編碼器以最大化所述D個專用導(dǎo)頻的接收功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括，接收與所述D個專用導(dǎo)頻的所述第一預(yù)編碼有關(guān)的反饋。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中基于某種準(zhǔn)則來選擇用于對所述D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的所述第一預(yù)編碼器是基于所述反饋的迭代過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中選擇所述第一預(yù)編碼器還包括選擇所述第一預(yù)編碼器以減輕由利用所述混合導(dǎo)頻集合傳輸所述數(shù)據(jù)所造成的干擾。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合包括在所述第一預(yù)編碼之后利用單位矩陣對所述經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得所述混合導(dǎo)頻集合包含與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對齊的專用導(dǎo)頻；以及利用碼本對所述公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得所述混合導(dǎo)頻集合包括經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中經(jīng)由所述多個發(fā)射天線利用所述混合導(dǎo)頻集合在所述通信鏈路上傳輸數(shù)據(jù)包括在所述多個發(fā)射天線的第一發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合的所述專用導(dǎo)頻；以及在所述多個發(fā)射天線的第二發(fā)射天線集合上傳輸所述混合的導(dǎo)頻集合的所述經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述發(fā)射器包括多個發(fā)射器，并且所述第一發(fā)射天線集合位于所述多個發(fā)射器中的第一個發(fā)射器處，并且所述第二發(fā)射天線集合位于所述多個發(fā)射器中的第二個發(fā)射器處。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中利用所述混合導(dǎo)頻集合傳輸所述數(shù)據(jù)包括從所述多個發(fā)射器中的至少第一發(fā)射器和第二發(fā)射器協(xié)同地傳輸所述數(shù)據(jù)。
15.一種無線通信系統(tǒng)，包括多個無線終端；以及基站，其具有多個發(fā)射天線，并且被配置為在相應(yīng)通信鏈路上向所述多個無線終端傳輸數(shù)據(jù)，其中針對每個通信鏈路，所述基站被配置為顧及所述通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D，D^O；基于某些準(zhǔn)則來選擇第一預(yù)編碼器，用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼；利用所述第一預(yù)編碼器執(zhí)行所述D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；執(zhí)行所述經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合的第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及經(jīng)由所述多個發(fā)射天線利用所述混合導(dǎo)頻集合在所述通信鏈路上從所述發(fā)射器向相應(yīng)的無線終端傳輸數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為通過執(zhí)行基于SVD(奇異值分解)的預(yù)編碼或者其近似來執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為通過執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼來執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為通過執(zhí)行基于SFBC(空頻塊碼)的預(yù)編碼和基于CDD (循環(huán)延遲分集)的預(yù)編碼中的任一個來執(zhí)行所述基于發(fā)射分集的預(yù)編碼。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為將關(guān)聯(lián)于所述公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻的信令開銷考慮在內(nèi)、顧及所述通信鏈路的吞吐量來選擇所述專用導(dǎo)頻的數(shù)量D。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為服從所述第一預(yù)編碼器與用于對所述公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼器保持正交的約束來選擇所述第一預(yù)編碼器以最大化所述D個專用導(dǎo)頻在所述相應(yīng)的無線終端處的接收功率。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述多個無線終端中的一個或多個無線終端被配置為向所述基站提供與所述D個專用導(dǎo)頻的所述第一預(yù)編碼有關(guān)的反饋。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為使用基于所述反饋的迭代過程來選擇用于對所述D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的所述第一預(yù)編碼器。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述基站被配置為顧及減輕由所述基站所產(chǎn)生的干擾來選擇所述第一預(yù)編碼器。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述基站還被配置為在所述第一預(yù)編碼之后利用單位矩陣對所述經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得所述混合導(dǎo)頻集合包含與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對齊的專用導(dǎo)頻；以及利用碼本對所述公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得所述混合導(dǎo)頻集合包括經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中所述基站還被配置為在所述多個發(fā)射天線的第一發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合的所述專用導(dǎo)頻；以及在所述多個發(fā)射天線的第二發(fā)射天線集合上傳輸所述混合的導(dǎo)頻集合的所述經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述基站包括多個基站，并且所述第一發(fā)射天線集合位于所述多個基站中的第一個基站處，并且所述第二發(fā)射天線集合位于所述多個基站中的第二個基站處。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的系統(tǒng)，其中所述多個基站中的至少所述第一基站和第二基站被配置為利用所述混合導(dǎo)頻集合來協(xié)同地傳輸所述數(shù)據(jù)。
28.一種被配置為在通信鏈路上傳輸數(shù)據(jù)的基站，該基站包括多個發(fā)射天線；預(yù)編碼器，其被配置為顧及所述通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D，D > 0 ；基于某些準(zhǔn)則來選擇第一預(yù)編碼器，用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼；利用所述第一預(yù)編碼器執(zhí)行所述D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；以及執(zhí)行所述經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合的第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及無線電發(fā)射器，被配置為經(jīng)由所述多個發(fā)射天線利用所述混合導(dǎo)頻集合在所述通信鏈路傳輸數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為通過執(zhí)行基于SVD(奇異值分解)的預(yù)編碼或者其近似來執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為通過執(zhí)行基于發(fā)射分集的預(yù)編碼來執(zhí)行所述第二預(yù)編碼以產(chǎn)生所述混合導(dǎo)頻集合。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為通過執(zhí)行基于SFBC(空頻塊碼)的預(yù)編碼和基于CDD (循環(huán)延遲分集)的預(yù)編碼中的任一個來執(zhí)行所述基于發(fā)射分集的預(yù)編碼。
32.根據(jù)權(quán)利要求觀至31中任一項(xiàng)所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為將關(guān)聯(lián)于所述公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻的信令開銷考慮在內(nèi)、顧及所述通信鏈路的吞吐量來選擇所述專用導(dǎo)頻的數(shù)量D。
33.根據(jù)權(quán)利要求觀至32中任一項(xiàng)所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為服從所述第一預(yù)編碼器與用于對所述公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼的第二預(yù)編碼器保持正交的約束來選擇所述第一預(yù)編碼器以最大化所述D個專用導(dǎo)頻在相應(yīng)的無線終端處的接收功率。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的基站，其中所述基站還包括無線接收器，所述無線接收器被配置為接收與所述D個專用導(dǎo)頻的所述第一預(yù)編碼有關(guān)的反饋。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為使用基于所述反饋的迭代過程來選擇用于對所述D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼的所述第一預(yù)編碼器。
36.根據(jù)權(quán)利要求33至35中任一項(xiàng)所述的基站，其中所述預(yù)編碼器被配置為顧及減輕由所述基站所產(chǎn)生的干擾來選擇所述第一預(yù)編碼器。
37.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的基站，其中所述預(yù)編碼器還被配置為在所述第一預(yù)編碼之后利用單位矩陣對所述經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得所述混合導(dǎo)頻集合包含與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對齊的專用導(dǎo)頻；以及利用碼本對所述公共導(dǎo)頻集合進(jìn)行預(yù)編碼，使得所述混合導(dǎo)頻集合包括經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的基站，其中所述無線發(fā)射器還被配置為在所述多個發(fā)射天線的第一發(fā)射天線集合上傳輸混合的導(dǎo)頻集合的所述專用導(dǎo)頻；以及在所述多個發(fā)射天線的第二發(fā)射天線集合上傳輸所述混合的導(dǎo)頻集合的所述經(jīng)預(yù)編碼的公共導(dǎo)頻。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的基站，其中所述基站包括多個傳輸站點(diǎn)，并且所述第一發(fā)射天線集合位于所述多個傳輸站點(diǎn)中的第一個傳輸站點(diǎn)處，并且所述第二發(fā)射天線集合位于所述多個傳輸站點(diǎn)中的第二個傳輸站點(diǎn)處。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的基站，其中所述無線發(fā)射器被配置為與至少一個其他無線發(fā)射器利用所述混合導(dǎo)頻集合來協(xié)同地傳輸所述數(shù)據(jù)。
41.一種無線終端，其包括無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器被配置為接收包含數(shù)據(jù)以及根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法生成的混合導(dǎo)頻集合的傳輸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法、系統(tǒng)、基站和無線終端用于包括公共導(dǎo)頻和專用導(dǎo)頻兩者的混合導(dǎo)頻集合的傳輸。該方法包括顧及通信鏈路的性能來選擇專用導(dǎo)頻的數(shù)量D，D≥0；基于某些準(zhǔn)則來選擇第一預(yù)編碼器，用于對D個專用導(dǎo)頻進(jìn)行預(yù)編碼；利用第一預(yù)編碼器執(zhí)行D個專用導(dǎo)頻的第一預(yù)編碼以產(chǎn)生經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合；執(zhí)行對經(jīng)預(yù)編碼的專用導(dǎo)頻集合和公共導(dǎo)頻集合的第二預(yù)編碼以產(chǎn)生混合導(dǎo)頻集合；以及利用混合導(dǎo)頻集合在通信鏈路上從發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)。
文檔編號H04B7/06GK102484501SQ201080021422
公開日2012年5月30日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者卡拉德 A., 于 D-S., 巴利 M., 馬江鐳 申請人:巖星比德科有限公司