[發(fā)明專利]MIMO-OFDM系統(tǒng)的自適應導頻插入

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110308350.0
• 申請日: 2005-07-07
• 公開（公告）號: CN102361465A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 杰伊·羅德尼·沃爾頓;馬克·S.·華萊士
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L1/00;H04L1/06;H04L25/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 戴開良;王英

本申請是優(yōu)先權日為2004年7月20日，申請?zhí)枮?00580031388.0(PCT/US2005/023979)，發(fā)明名稱為“MIMO-OFDM系統(tǒng)的自適應導頻插入”的中國專利申請的分案申請。?

發(fā)明領域

概括地說，本發(fā)明涉及通信，具體地說，本發(fā)明涉及用于在多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)內傳輸導頻信號和信令的技術。?

技術背景

為了進行數據傳輸，MIMO系統(tǒng)在發(fā)射實體處使用多個(T)發(fā)射天線，而在接收實體處使用多個(R)接收天線。T個發(fā)射天線和R個接收天線形成的MIMO信道可分解成S個空間信道，其中S≤min{T，R}。這S個空間信道可以用于并行地傳輸數據從而提高吞吐量和/或冗余地傳輸數據從而提高可靠性。?

正交頻分復用(OFDM)是一種多載波調制技術，它將全部系統(tǒng)帶寬有效地分割成多個(K)正交的頻率子帶。這些子帶也被稱為音頻帶(tone)、子載波、頻率段(bin)和頻率信道。采用OFDM，每個子帶關聯(lián)于相應的子載波，該子載波上可調制有數據。在每個OFDM符號周期內，在K個子帶上最多可傳輸K個調制符號。?

MIMO-OFDM系統(tǒng)是采用OFDM的MIMO系統(tǒng)。對于K個子帶中的每一個，MIMO-OFDM系統(tǒng)有S個空間信道。每個子帶的每個空間信道可被稱為“傳輸信道”，可用于在每個符號周期內傳輸一個調制符號。每個傳輸信道可能經歷各種惡劣的信道狀況，如衰落、多徑和干擾效應。MIMO信道的S·K個傳輸信道還可能經歷不同的信道狀況，故可能關聯(lián)于不同的復增益和信號-噪聲加干擾比(SNR)。?

為了實現高性能，經常需要表征MIMO信道。例如，為了向接收實體?發(fā)送數據，發(fā)射實體需要估計MIMO信道響應，以便執(zhí)行空間處理(下面將對此進行描述)。為了恢復所發(fā)送的數據，接收實體通常需要估計MIMO信道響應，以便對從發(fā)射實體接收到的信號執(zhí)行接收機空間處理。?

發(fā)射實體通常發(fā)送導頻符號，以幫助接收實體執(zhí)行多種功能。導頻符號通常包括按照已知方式傳輸的已知調制符號。接收實體可以使用導頻符號進行信道估計、時間和頻率獲取、數據檢測等等。由于導頻符號在系統(tǒng)中構成了一項開銷，所以，人們希望將傳輸導頻符號所用的系統(tǒng)資源量最小化。因此，系統(tǒng)可以采用一種能在正常(或大多數)信道狀況下為大多數接收實體提供足量導頻符號的導頻結構。但是，這種導頻結構對于經歷了不利信道狀況的特定接收實體可能還是不夠的。?

因此，本領域中需要針對各種信道狀況傳輸導頻符號的技術。?

發(fā)明內容

本申請描述的技術可以，例如，根據信道狀況和/或其它因素，自適應和靈活地發(fā)送附加導頻符號，從而實現良好的性能。發(fā)射實體在每個協(xié)議數據單元(PDU)中發(fā)送“基本”導頻符號。在正常(或大多數)信道狀況下，接收實體能夠用基本導頻符號對在發(fā)射和接收實體間的MIMO信道進行足夠準確的信道響應估計。發(fā)射實體根據需要，例如，基于信道狀況和/其它因素，有選擇性地發(fā)送附加導頻符號。附加導頻符號可以在任何符號周期內自適應地插入PDU內，但有其它指定傳輸的符號周期除外。接收實體能夠用附加導頻符號得出改良的信道響應估計。在正常(或大多數)信道狀況下，基本導頻符號占有固定的開銷，故選擇它能提供良好的性能。附加導頻符號可以在需要的時候才發(fā)送，從而對于不利的信道狀況提供良好的性能，而不必為導頻符號招致固定和很高的開銷。?

發(fā)射實體發(fā)送用于指明正在發(fā)送附加導頻符號的信令。該信令可以方便地嵌在載波導頻符號內，該載波導頻符號在PDU的大部分內通過由P(例如P＝4)個子帶構成的指定集合傳輸。在傳輸載波導頻符號的每個符號周期內，由P個導頻符號所構成的一個集合通過P個子帶構成的該集合傳輸。對于不同的信令值(例如，一個信令值指明數據符號正通過剩余的可用子帶進行傳輸，而另一信令值指明附加導頻符號正在傳輸，等等)，可以形成?不同的由P個導頻符號構成的集合。選擇由P個導頻符號構成的合適集合，并將這P個導頻符號通過用于載波導頻的P個子帶進行發(fā)送，這樣，就可以發(fā)送附加導頻符號所對應的信令。因此，附加導頻符號及其信令可以有選擇性地和同時地在幾乎任何符號周期內在PDU中發(fā)送。附加導頻符號所對應的信令也可以采用其它方式發(fā)送。?

下面進一步詳細地描述本發(fā)明的各個方面和實施例。?

附圖說明

圖1示出了IEEE?802.11a使用的OFDM子帶結構；?

圖2示出了適于MIMO系統(tǒng)的示例性PDU格式；?