專利名稱：用于無線電通信系統(tǒng)的訓(xùn)練序列傳輸方法
用于無線電通信系統(tǒng)的訓(xùn)練序列傳輸方法發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明適于無線電通信系統(tǒng)的訓(xùn)練序列的領(lǐng)域，尤其涉及一種具有唯一的周期性結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練序列。現(xiàn)有技術(shù)描述通常，諸如蜂窩語音和數(shù)據(jù)無線電系統(tǒng)這類移動無線電通信系統(tǒng)都具有若干個處于不同位置的基站，這些基站可以由蜂窩電話或無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備這種移動或固定用戶終端使用。通常每個基站都被分配了一組頻率或信道，以便與用戶終端進(jìn)行通信。為了避免鄰近基站之間的干擾，這些信道與鄰近基站的信道不同。結(jié)果，用戶終端很容易就能對接收自一個基站的傳輸與接收自另一個基站的信號加以區(qū)分。另外，每個基站都可以獨立地分配和使用指派給自己的信道資源。 這種無線電通信系統(tǒng)通常包括一條廣播信道(BCH)。無論用戶終端是否注冊到網(wǎng)絡(luò)上，BCH都會廣播到所有用戶終端，并向用戶終端告知該網(wǎng)絡(luò)。為了接入網(wǎng)絡(luò)，用戶終端通常會在接入網(wǎng)絡(luò)之前調(diào)諧到BCH并對其進(jìn)行偵聽。然后它會使用BCH中的信息來請求接入網(wǎng)絡(luò)。這個請求通常導(dǎo)致一個信息交換并且終止于對某個基站的分配進(jìn)行接收的用戶終端，其中該信息與使用分離的控制和接入信道的網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。雖然用戶終端有時可以根據(jù)BCH來確定頻率和定時偏移，但用于接入的初始請求通常是在基站那里以一個未知延遲量和未知的空間參數(shù)來接收的。在一個空分多址系統(tǒng)中，基站可以通過確定用戶終端位置、距離以及任何其他的空間參數(shù)來提高系統(tǒng)容量。在這種請求消息的到達(dá)時間中的延遲與在基站與移動終端之間傳播的消息所遇到的往返延遲成正比。對于每個基站都具有很大覆蓋范圍的系統(tǒng)而言，這個距離及由此產(chǎn)生的延遲不確定性可能會很大。舉例來說，十五千米的距離產(chǎn)生大約100微秒的往返延遲時間。為了精確解析接入請求并確定空間參數(shù)，訓(xùn)練序列通常是與該請求一起發(fā)送的。而使用訓(xùn)練序列來對接收到的信號進(jìn)行解析，這很可能會耗費很多計算資源，并在基站對于該請求的響應(yīng)中產(chǎn)生延遲。所接收信號的不確定性越大，可能需要的計算資源也就越多。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于無線電通信系統(tǒng)的訓(xùn)練序列。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明包括一個符號核心序列、一個核心序列的連續(xù)重復(fù)以及一個標(biāo)記序列，其中該標(biāo)記序列具有不同于核心序列的符號序列。


本發(fā)明是借助實例來描述的，但是并非作為限制，在附圖的這些圖形中，相同的參考數(shù)字是指相同的部件，其中圖I是一個可以執(zhí)行本發(fā)明一個實施例的基站的簡化框圖2是一個可以執(zhí)行本發(fā)明實施例的遠(yuǎn)程終端的框圖；圖3是一個示范性廣播信道BCH脈沖串的圖示；圖4是一個示范性配置請求CR脈沖串的圖示；圖5是一個根據(jù)本發(fā)明的示范性訓(xùn)練序列的圖示；圖6是一個執(zhí)行本發(fā)明一些方面的流程圖；圖7是一個用于為最小平方誤差相對定時進(jìn)行搜索的圖表；以及圖8是一個用于為最小平方誤差相對定時進(jìn)行跟隨搜索的圖表。發(fā)明詳述
某站結(jié)構(gòu)本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，并且可以是一個將多路訪問系統(tǒng)與空分多址(SDMA)技術(shù)結(jié)合使用的固定接入或移動接入的無線網(wǎng)絡(luò)，其中多路訪問系統(tǒng)可以是例如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)以及碼分多址(CDMA)。多路訪問可以與頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)結(jié)合。圖I顯示了適于實施本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的一個基站的實例。該系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)包含許多用戶站，例如圖2顯示的那些裝置，這些用戶站也稱為遠(yuǎn)程終端或用戶終端?；究梢酝ㄟ^其主機DSP231而與一個廣域網(wǎng)(WAN)相連，以便提供最接近(immediate)的無線系統(tǒng)之外的任何必需的數(shù)據(jù)服務(wù)和連接。為了支持空間分集，在這里使用了多個天線103，例如四個天線，但是也可以選擇其他數(shù)目的天線。對于每個用戶站的一組空間復(fù)用加權(quán)被施加到相應(yīng)的調(diào)制信號，以便產(chǎn)生由四天線組發(fā)送的空間復(fù)用信號。對于每個常規(guī)信道而言，主機DSP231為每個用戶站產(chǎn)生空間特征(signature)并且保持這個特征，同時使用所接收的信號測量值來計算空間復(fù)用和解復(fù)用加權(quán)。在這種方式中，來自當(dāng)前有效用戶站的信號被分隔，其中一些信號有可能在同一常規(guī)信道上有效，而干擾和噪聲則被抑制。在從基站向用戶站進(jìn)行通信的時候?qū)?chuàng)建一個適于當(dāng)前有效用戶站連接以及干擾情況的最優(yōu)多瓣天線輻射圖。為了在同一信道上解析同時信號，將同一空間特征應(yīng)用于基站從用戶終端接收的信號。舉例來說，在1998年10月27日授予Ottersten等人的美國專利5，828，658以及1997年6月24日授予Roy III等人的美國專利5，642，353中描述了適于實現(xiàn)這種空間定向波束的智能天線技術(shù)。天線的輸出與一個雙工轉(zhuǎn)換器107相連，在TDD系統(tǒng)中，該轉(zhuǎn)換器是一個時分交換器。轉(zhuǎn)換器107有兩種可能的實施，它們是在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中充當(dāng)頻率雙工器以及在時分雙工(TDD)系統(tǒng)中充當(dāng)時分交換器。在接收時，天線的輸出經(jīng)由交換器107而與接收機205相連，并且天線輸出由RF接收器(“RX”)模塊205以模擬方式從載波頻率向下混合到FM中頻(“IF”)。然后，這個信號由模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(“ADC”)209數(shù)字化(取樣)。只有信號的實部被取樣。而最終下變換到基帶則是以數(shù)字方式完成的。數(shù)字濾波器能夠被用于實現(xiàn)下變換和數(shù)字濾波，后者使用有限脈沖串響應(yīng)(FIR)濾波技術(shù)。這示為方框213。并且可以對本發(fā)明進(jìn)行修改，從而適合多種RF與IF載波的頻率和頻帶。在當(dāng)前實例中，每個天線的數(shù)字濾波設(shè)備213都具有四個下變換輸出，其中每一個都接收時隙。時隙的特定數(shù)目也可以改變，以便適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)需要。雖然本實例將四個上行鏈路和四個下行鏈路時隙用于每個TDD幀，但在將每一幀中的三個時隙用于上行鏈路和下行鏈路的情況下，也可以得到理想的結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，對于四個接收時隙中的每一個時隙而言，四個天線的四個下變換輸出都被饋送到一個數(shù)字信號處理器(DSP)設(shè)備217(下文稱為“時隙處理器”)，以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理，其中包括校準(zhǔn)?？梢园阉膫€摩托羅拉DSP56303這種DSP用作時隙處理器，其中每一個處理器都接收時隙。時隙處理器217監(jiān)視接收信號功率并對頻移和時間排列進(jìn)行估計。它們還為每個天線振子確定智能天線加權(quán)。在空分多址方案中，這些數(shù)值都被用于確定來自某個遠(yuǎn)程用戶的信號以及解調(diào)已確定的信號。時隙處理器217的輸出是對于四個接收時隙之中每一個時隙的已解調(diào)脈沖串?dāng)?shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)被發(fā)送到主機DSP處理器231，該處理器的主要功能是控制系統(tǒng)的所有部件并與更高級處理進(jìn)行接口，其中該處理是對系統(tǒng)通信協(xié)議定義的所有不同控制和業(yè)務(wù)通信信 道中的通信所需要的信號進(jìn)行處理。主機DSP231可以是摩托羅拉的DSP56303。另外，時隙處理器把對于每個用戶終端的已確定接收加權(quán)發(fā)送到主機DSP231。主機DSP231保留狀態(tài)和定時信息，接收來自時隙處理器217的上行鏈路脈沖串?dāng)?shù)據(jù)，并對時隙處理器217進(jìn)行編程。另外，主機處理器231還進(jìn)行解密、解擾、檢查糾錯碼以及解構(gòu)(deconstruct)上行信號脈沖串，然后格式化將要發(fā)送的上行信號，以便在基站其他部分進(jìn)行更高級處理。關(guān)于基站的其他部分，主機處理器對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化，以便在基站進(jìn)行更高級處理，它還從基站其他部分接收下行鏈路消息和業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)，處理和格式化下行鏈路脈沖串，并將其發(fā)送到一個如237所示的發(fā)送控制器/調(diào)制器。主機DSP還對基站其它組件的編程進(jìn)行管理，其中包括發(fā)送控制器/調(diào)制器237以及如233所示的RF定時控制器。如方框245所示，RF定時控制器233與RF系統(tǒng)接口，并且RF定時控制器233還產(chǎn)生許多由RF系統(tǒng)和調(diào)制解調(diào)器使用的定時信號。RF控制器233讀取并發(fā)送功率監(jiān)視和控制值，并對雙工器107加以控制，而且還從主機DSP231接收每個脈沖串的定時參數(shù)和其它設(shè)置。發(fā)送控制器/調(diào)制器237從主機DSP231接收發(fā)送數(shù)據(jù)，其中每次四個符號。發(fā)送控制器使用這個數(shù)據(jù)來產(chǎn)生模擬IF輸出，該輸出被發(fā)送到RF發(fā)射機(TX)模塊245。具體地說，所接收的數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為復(fù)合調(diào)制信號，上變換到一個IF頻率，經(jīng)過4倍附加取樣而與獲取自主機DSP231的發(fā)送加權(quán)相乘，并且經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(“DAC”)而被轉(zhuǎn)換為模擬發(fā)送波形，其中數(shù)模轉(zhuǎn)換器是發(fā)送控制器/調(diào)制器237的一部分。模擬波形被發(fā)送到發(fā)送模塊 245。發(fā)送模塊245把信號上變換到傳輸頻率并且放大該信號。經(jīng)過放大的傳輸信號輸出是經(jīng)由雙工器/時分交換器107而被發(fā)送到天線103的。用戶終端結(jié)構(gòu)圖2描述了提供數(shù)據(jù)或話音通信的遠(yuǎn)程終端中的一個實例組件排列。遠(yuǎn)程終端的天線45與一個雙工器46相連，以便允許天線用于發(fā)送和接收。該天線可以是全向或定向的。為了實現(xiàn)最佳性能，天線可以由多個振子組成，并且可以為基站使用如上所述的空間處理。在一個替換實施例中使用了分離的接收和發(fā)送天線，由此免除了對于雙工器46的需要。而在另一個使用時分分集的替換實施例中，可以使用一個發(fā)送/接收(TR)轉(zhuǎn)換器來取代雙工器，這在本領(lǐng)域是眾所周知的。雙工器的輸出47充當(dāng)接收器48的輸入。接收器48產(chǎn)生一個下變換信號49，該信號輸入到解調(diào)器51。經(jīng)過解調(diào)的接收聲音或語音信號67則被輸入到一個揚聲器66。遠(yuǎn)程終端具有一個相應(yīng)的發(fā)送鏈，在這個鏈中，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)或語音是在調(diào)制器57中調(diào)制的。調(diào)制器57輸出并且將要發(fā)送的調(diào)制信號59是由發(fā)射機60上變換和放大的，由此產(chǎn)生一個發(fā)射機輸出信號61。然后,發(fā)射機的輸出61輸入到雙工器46,以便由天線45進(jìn)行發(fā)送。與解調(diào)之前的接收數(shù)據(jù)50 —樣，經(jīng)過解調(diào)的接收數(shù)據(jù)52提供到遠(yuǎn)程終端的中央處理器68(CPU)。這個遠(yuǎn)程終端CPU68可以用一個標(biāo)準(zhǔn)的DSP(數(shù)字信號處理器)設(shè)備來實現(xiàn)，例如摩托羅拉系列的56300DSP。這個DSP還可以執(zhí)行解調(diào)器51和調(diào)制器57的功能。遠(yuǎn)程終端CPU68通過線路63來控制接收器，通過線路62來控制發(fā)射機，通過線路52來控制解調(diào)器以及通過線路58來控制調(diào)制器。它還通過線路54而與鍵盤53進(jìn)行通信，并且通過線路55而與顯示器56通信。擴(kuò)音器64和揚聲器66與調(diào)制器57和解調(diào)器51分別是通過線路65和66相連的，它們分別用于一個語音通信遠(yuǎn)程終端。在另一個實施例中，擴(kuò)音器和揚聲器還與CPU進(jìn)行直接通信，以便提供語音或數(shù)據(jù)通信。擴(kuò)音器64所要發(fā)送的遠(yuǎn)程終端語音信號65輸入到調(diào)制器57。將要發(fā)送的業(yè)務(wù)量
和控制數(shù)據(jù)58由遠(yuǎn)程終端CPU68提供。在注冊、會話啟動和終止期間，以及下文將要更詳細(xì)描述的會話期間，控制數(shù)據(jù)58都是發(fā)送到基站的。在一個替換實施例中使用了本領(lǐng)域眾所周知的數(shù)字接口來取代揚聲器66和擴(kuò)音器64或是對其進(jìn)行擴(kuò)充，這使得數(shù)據(jù)能夠往返于一個外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備(例如計算機)之間。在一個實施例中，遠(yuǎn)程終端的CPU耦合到一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口，例如與外部計算機相連的PCMCIA接口，顯示器、鍵盤、擴(kuò)音器和揚聲器則是外部計算機的一部分。遠(yuǎn)程終端CPU68經(jīng)由數(shù)據(jù)接口以及外部計算機的控制器而與這些部件進(jìn)行通信。對于單獨的數(shù)據(jù)通信而言，可以刪除擴(kuò)音器和揚聲器。而對于只有語音的通信來說，鍵盤和顯示器是可以刪除的。廣播信道(BCH)在一個實施例中，對于每個用戶終端或遠(yuǎn)程終端來說，本發(fā)明的系統(tǒng)是從廣播信道BCH啟動的，其中BCH作為脈沖串而被從基站發(fā)送到所有可能的用戶終端。與業(yè)務(wù)信道脈沖串不同，BCH脈沖串是在有可能存在用戶終端的所有方向上發(fā)送的，這種發(fā)送通常是無方向性的，但是特定的波束圖將取決于網(wǎng)絡(luò)。圖3顯示了廣播脈沖串結(jié)構(gòu)的一個實例。BCH傳遞足夠的基本信息，以便能在基站與用戶終端之間進(jìn)行配置請求CR與配置消息CM的后續(xù)交換。BCH還向所有用戶終端提供一般的頻移和定時更新信息。下表I概述了如圖3所示的BCH脈沖串的一個實例的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于無線電通信系統(tǒng)的訓(xùn)練序列，包括 一個符號核心序列； 一個連續(xù)的核心序列重復(fù)；以及 一個標(biāo)記序列，該序列具有不同于核心序列的符號序列。
2.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中核心序列是作為二進(jìn)制符號來發(fā)送的，并且標(biāo)記序列與核心序列相等，而在正負(fù)號上則與核心序列相反。
3.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中，用標(biāo)記序列擴(kuò)充的核心序列形成了一個矢量，該矢量正交于一個用核心序列擴(kuò)充的核心序列所形成的矢量。
4.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中標(biāo)記序列跟隨在核心序列重復(fù)之后。
5.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中標(biāo)記序列在核心序列重復(fù)之前。
6.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列,其中核心序列重復(fù)的持續(xù)時間要長于從發(fā)送訓(xùn)練序列的終端到接收訓(xùn)練序列的終端并且返回的最大往返延遲時間。
7.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中核心序列重復(fù)的持續(xù)時間要長于另一個持續(xù)時間，該另一個持續(xù)時間是將波束形成分析窗口與從發(fā)送訓(xùn)練序列的終端到接收訓(xùn)練序列的終端并且返回的最大往返延遲時間相加而得到的。
8.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列,其中核心序列重復(fù)的持續(xù)時間要長于從發(fā)送訓(xùn)練序列的終端到接收訓(xùn)練序列的終端并且返回的最大往返延遲時間加上發(fā)送訓(xùn)練序列的終端所施加的隨機延遲而得到的和。
9.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列,其中核心序列重復(fù)包括將核心序列連續(xù)重復(fù)指定的次數(shù)。
10.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列,其中核心序列實質(zhì)上包括12個符號。
11.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中核心序列具有大約為1/3的標(biāo)準(zhǔn)化互相關(guān)。
12.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列，其中核心序列具有大約為1/3的標(biāo)準(zhǔn)化自相關(guān)。
13.權(quán)利要求I的訓(xùn)練序列,其中核心序列平均值的絕對值大約為零。
14.一種方法，包括 產(chǎn)生一個符號核心序列； 產(chǎn)生一個連續(xù)的核心序列重復(fù)；以及 產(chǎn)生一個標(biāo)記序列，該序列具有不同于核心序列的符號序列； 將核心序列重復(fù)與標(biāo)記序列相組合，以便形成一個訓(xùn)練序列；以及 在一個無線電通信系統(tǒng)中使用一個通信脈沖串來發(fā)送該訓(xùn)練序列。
15.權(quán)利要求14的方法，其中發(fā)送訓(xùn)練序列包括發(fā)送二進(jìn)制符號，產(chǎn)生標(biāo)記序列包括產(chǎn)生一個標(biāo)記序列，該序列與核心序列相等，而該序列的正負(fù)號則與核心序列的正負(fù)號相反。
16.權(quán)利要求14的方法，其中用標(biāo)記序列擴(kuò)充的核心序列形成一個矢量，該矢量正交于一個用核心序列擴(kuò)充的核心序列所形成的矢量。
17.權(quán)利要求14的方法，其中核心序列重復(fù)的持續(xù)時間要長于從發(fā)送訓(xùn)練序列的終端到接收訓(xùn)練序列的終端并且返回的最大往返延遲時間。
18.權(quán)利要求14的方法，其中核心序列具有大約為1/3的標(biāo)準(zhǔn)化互相關(guān)。
19.權(quán)利要求14的方法，其中核心序列具有大約為1/3的標(biāo)準(zhǔn)化自相關(guān)。
20.權(quán)利要求14的方法，其中核心序列平均值的絕對值大約為零。
21.一種機器可讀介質(zhì)，其中保存了代表指令序列的數(shù)據(jù)，這些指令序列在被機器執(zhí)行的時候?qū)⑹箼C器執(zhí)行操作，包括 產(chǎn)生一個符號核心序列； 產(chǎn)生一個連續(xù)的核心序列重復(fù)；以及 產(chǎn)生一個標(biāo)記序列，該序列具有不同于核心序列的符號序列； 將核心序列重復(fù)與標(biāo)記序列相組合，以便形成一個訓(xùn)練序列；以及 在一個無線電通信系統(tǒng)中使用一個通信脈沖串來發(fā)送該訓(xùn)練序列。
22.權(quán)利要求21的介質(zhì)，其中發(fā)送訓(xùn)練序列包括發(fā)送二進(jìn)制符號，產(chǎn)生標(biāo)記序列包括產(chǎn)生一個標(biāo)記序列，該序列與核心序列相等，而該序列的正負(fù)號則與核心序列的正負(fù)號相反。
23.權(quán)利要求21的介質(zhì)，其中用標(biāo)記序列擴(kuò)充的核心序列形成一個矢量，該矢量正交于一個用核心序列擴(kuò)充的核心序列所形成的矢量。
24.權(quán)利要求21的介質(zhì)，其中核心序列重復(fù)的持續(xù)時間要長于從發(fā)送訓(xùn)練序列的終端到接收訓(xùn)練序列的終端并且返回的最大往返延遲時間。
25.權(quán)利要求21的介質(zhì)，其中核心序列具有大約為1/3的標(biāo)準(zhǔn)化互相關(guān)。
26.權(quán)利要求21的介質(zhì)，其中核心序列具有大約為1/3的標(biāo)準(zhǔn)化自相關(guān)。
27.權(quán)利要求21的介質(zhì)，其中核心序列平均值的絕對值大約為零。
全文摘要
提供了一種用于無線電通信系統(tǒng)的訓(xùn)練序列。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明包括一個符號核心序列，一個連續(xù)的核心序列重復(fù)以及一個標(biāo)記序列，其中標(biāo)記序列具有一個不同于核心序列的符號序列。
文檔編號H04B7/02GK102904707SQ201210216010
公開日2013年1月30日 申請日期2001年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者M.C.多甘 申請人:英特爾公司