[发明专利]经由IFFT进行上采样的发射方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2008年3月28日且通过引用包括于此的题为“Method and System for Transmit Upsampling via IFFT(经由IFFT进行上采样的发射方法和系统)”的临时申请S/N.61/040,579的提交日的权益。

领域

本公开一般涉及通信系统，尤其涉及通过以远高于输入数据速率的速率时钟控制快速傅立叶逆变换(IFFT)执行对数据的上采样来传送数据的方法。

背景

无线通信系统被广泛部署用以提供诸如语音、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持多用户通信的多址系统。这些多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP LTE系统、以及正交频分多址(OFDMA)系统。

一般，无线多址通信系统可同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或多个基站通信。前向链路(或下行链路)是指从基站至终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从终端至基站的通信链路。这种通信链路可经由单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统来建立。

MIMO系统采用多个(N_T个)发射天线和多个(N_R个)接收天线进行数据传输。由这N_T个发射及N_R个接收天线构成的MIMO信道可被分解为N_S个也被称为空间信道的独立信道，其中N_S≤min{N_T，N_R}。这N_S个独立信道中的每一个对应于一维度。在利用了这多个发射和接收天线所创建的附加维度的情况下，MIMO系统可提供经改善的性能(例如，更高的吞吐量和/或更高的可靠性)。

MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中，前向和反向链路传输在同一频率区域上，从而使得互易原理允许从反向链路信道对前向链路信道进行估计。这使得接入点(AP)在该接入点(AP)处有多个天线可用时能够提取前向链路上的发射波束成形增益。

通常，在如此的通信系统中，发射机包括用于对要经由无线介质进行传送的传出数据进行调理的若干组件。如此的组件可包括，例如，用于从传出数据生成复码元的调制器，以及用于将复码元从频域变换到时域的快速傅立叶逆变换(IFFT)。诸如循环前缀添加、取窗口、重叠、以及窗口码元的累加等额外的处理可在时域中发生。然后，数模转换器(DAC)对传出信号进行上采样和处理以产生模拟信号。该模拟信号随后在模拟域中被进一步滤波和上变频以生成经由天线发射到无线介质中的射频(RF)信号。

在许多系统中，DAC通常工作在远高于基带系统带宽(在此被称为第一采样速率)的采样频率(速率)。作为示例，在一种实现中，基带系统带宽可能是10MHz，而DAC采样频率(速率)可能是160MHz。如此之高的采样率的原因有两层：(1)大采样率确保频域中的图像与基带信号频谱充分地分开；以及(2)由于DAC低通“同步”滤波器通过确保该同步滤波器的阻带远高于基带信号频谱而使基带信号频谱经历最小的失真。

在许多系统中，采用时域上采样器/内插器来将传出信号上采样至DAC采样率。时域上采样器/内插器通常是具有若干时域抽头的一系列时域滤波器。上采样/内插涉及用这些以小于或等于DAC采样频率时钟控制的时域滤波器对基带信号进行卷积。这些操作是计算密集的且消耗相当大的功率。

作为示例，第一采样率可能是10MHz，而DAC采样率可能是160MHz。时域上采样/内插器需要从10MHz时域上采样至160MHz——16倍。这会是计算密集的。因此，希望完全消除时域上采样器/内插器或者显著降低其复杂度而同时又实现发射信号所用的期望采样率。

概述

本公开的一方面涉及用于从发射系统中除去时域上采样器/内插器的技术。一般而言，该技术要求将快速傅立叶逆变换(IFFT)配置成不仅执行已调信号从频域到时域的转换，还要将信号从第一采样率上采样至DAC采样率。第一采样率通常基本等于基带系统带宽。具体地，该技术涉及将IFFT带宽增加至基本等于DAC采样率。