[发明专利]正交频分复用通信系统中收发导频码元的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年2月16日提交的韩国专利申请2006-015239的优先权，该申请通过引用合并在此。

发明领域

本发明涉及移动通信系统，尤其涉及用于在基于正交频分复用(OFDM)的通信系统中发送和接收导频码元的方法和设备。

背景技术

正交频分复用(OFDM)是以频分复用原理为基础的，但是它用作数字调制方案。发送比特流分为若干并行比特流。可用频谱则分为若干子信道，并且每一个低速率比特流通过使用诸如相移键控(PSK)或正交幅度调制(QAM)之类的调制方案调制副载波，而在子信道上发送。选择副载波频率使得已调制比特流相互正交。因此，可以消除子信道之间的串扰。

OFDM的主要优点是在恶劣信道条件下——例如多径和窄带干扰——发送比特流而不需要复杂的均衡滤波器的能力。该比特流作为连续码元发送。为了将多径和窄带干扰减至最小，在连续OFDM码元之间置入长于无线信道的最大延迟扩展的保护段。将循环前缀(CP)添加到保护段。因此，可以防止码元间的多径干扰。此外，由于副载波被近似为窄带频率非选择性衰落信道，因此，在频域中可以轻易地构造用于信道估计和均衡的结构。

当输入到快速傅立叶逆变换(IFFT)单元中的信号经历离散傅立叶变换(DFT)时，可以减小信号的峰均功率比(PAPR)以便进行传输。减小了RAPR的传输信号会在传输中消耗较少功率。因此，OFDM适合于将要发送信号并具有严格功率限制或有限电源的终端。

此外，由于在传输信号具有减小的PARP的情况下可以提高覆盖范围以及功率效率，因此近来已经将对OFDM的研究导向了上行链路高速数据传输方法。

在基于OFDM的通信系统中，单帧中包括S_P个导频码元和S_L个数据码元。导频码元的数量S_P可以是2的倍数。将插入单帧中的导频码元和数据码元进行时间复用。导频码元的时期T_P是数据码元的时期T_L的一半，以便减小导频码元的传输所引起的带宽开销。在OFDM中，由于码元时期反比于构成码元的音调(tone)之间的间隔，因此，导频码元中的导频音调间的间隔Δf_P两倍于数据码元中的数据音调间的间隔Δf_L(Δf_P＝2·Δf_L)。

相应地，在将导频音调频率P_i，s分配给第s导频码元中的第i终端的情况下，用于导频音调传输的一组导频音调频率与用于数据音调传输的一组数据音调频率Ki的一半相等。与数据音调频率相关的、减少了的数量的导频音调频率导致实施信道估计的低采样速率。

为了解决上述问题，已经开发了音调映射方法。用于多址接入的音调映射方法的例子包括局部化数据音调映射法和分布式数据音调映射法。在局部化数据音调映射方法中，相邻数据音调将被分配给来发送数据。具体地说，局部化数据音调映射方法通过将相邻的M_L个数据音调的一频率组K_i分配给第i终端来执行多址接入。所述局部化数据音调映射方法使用导频音调间的内插值来执行信道估计。

在分布式数据音调映射方法中，排列在规则的间隔上的数据音调将被分配来发送数据。具体地说，分布式数据音调映射方法通过将排列在频率间隔L·Δf_L上的M_L个数据音调的一频率组K_i分配给第i终端来执行多址接入。分布式数据音调映射方法使用错列(staggered)导频来进行信道估计。

但是，使用错列导频的分布式数据音调映射方法存在一个问题。可以通过分配不同导频音调频率偏差给独立的导频音调来增加用于信道估计的采样速率。然而，由于导频音调只在与构成数据码元的独立数据音调相对应的一半频率上发送，因此导频码元的频率效率降低了。

发明内容

本发明提供在基于正交频分复用(OFDM)的通信系统中发送和接收用于信道估计的导频码元的方法。

本发明还提供在基于正交频分复用(OFDM)的通信系统中发送用于信道估计的导频码元的设备。

本发明还提供在基于正交频分复用(OFDM)的通信系统中接收用于信道估计的导频码元的设备。

在下文的说明书描述中，将会阐述本发明的附加特征，这些特征中的某些部分将从所述说明书中清楚了解，或可以通过实践本发明来习得。