[发明专利]用于SC-FDMA发射分集的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月12日提交的在先美国临时申请号61/061,013的优先权，该申请在此通过引用被完全并入。

技术领域

本申请涉及无线通信，并且更具体地涉及用于单载波频分多址(SC-FDMA)中的上行链路通信的方法和系统。

背景技术

第三代合作伙伴项目(3GPP)已经采用正交频分多址（OFDMA）以获得较高比特率。

在蜂窝应用中，OFDMA的一个优点是其在存在多径信号传播时的鲁棒性。对多径的抗扰度源于OFDMA系统在M个正交频率载波上发射信息的事实，每个正交频率载波以l/M乘以信息信号的比特率运行。然而，OFDMA波形呈现非常明显的包络波动，产生高峰均功率比(PAPR)。具有高PAPR的信号要求高度线性的功率放大器以避免过多的互调失真。为了获得该线性性，以从放大器的峰值功率退避所得的功率来操作放大器。结果导致低功率效率，这为便携式无线终端带来显著的负担。

蜂窝上行链路传输中OFDMA的另一问题在于同时进行发射的不同终端之间的频率基准的不可避免的偏移。频率偏移破坏传输的正交性，由此引入多址干扰。为了克服这些缺点，3GPP已经在蜂窝系统的“长期演进(LTE)”中采用了用于上行链路传输的OFDMA的修改形式。OFDMA的修改版本被称为单载波FDMA(SC-FDMA)。

如在OFDMA中，SC-FDMA系统中的发射机使用不同的正交频率(子载波)来发射信息符号。然而，它们顺序地而不是并行地发射子载波。相对于OFDMA，该方案大大减少了发射波形中的包络波动。因此，相比OFDMA信号，SC-FDMA信号具有固有地较低PAPR。然而，在具有严重多径传播的蜂窝系统中，SC-FDMA信号带有大量符号间干扰到达基站。

因此，在尝试接收SC-FDMA传输时，基站通常采用自适应频域均衡以抵消该干扰。该方案在蜂窝系统中具有意义，因为其以基站处的复信号处理(频域均衡)为代价减少了便携式用户设备(UE)中的线性放大负担。

低PAPR是SC-FDMA的独特属性，其使SC-FDMA非常适于用在LTE上行链路接入方法中。由于低PAPR，与例如OFDMA相比，SC-FDMA能够潜在地提供较大覆盖、消耗较少功率放大器(PA)的功率、且花费更少。

当前LTE标准在物理上行链路同步信道中采用SC-FDMA进行上行链路中的数据传输。然而，为了保持低PAPR属性，指配到UE用于SC-FDMA的子载波需要均匀地分布或者基于子带，即连续子载波的子带。当前LTE标准已经采用了基于子带的方法，使得UE在LTE上行链路中被指配到连续子载波的子带以用于数据传输。对于LTE UL控制信道PUCCH(物理上行链路控制信道)，通过发射频域低PAPR序列，即在IFFT之后的具有低PAPR的序列，来实现低PAPR性能。

先前对SC-FDMA的研究和结果，LTE上行链路(UL)大体上仅仅集中在一个发射天线的使用。然而，现在清楚的是，对于高级LTE，其是LTE标准的进程的下一步骤，为了潜在地改善覆盖和吞吐量，在UE将支持多于一个的天线。

尽管由于OFDMA（其用于LTE下行链路(DL)中）认真研究了发射分集，DL中的为OFDMA而研发的技术不能直接转移到UL中的SC-FDMA。这通常因为以下事实：为了保持UL中的SC-FDMA的低PAPR属性，在上行链路中采用的发射分集技术必须被设计成保持低PAPR，其不是对于为OFDMA DL而研发的分集技术的而言的，因为OFDMA不具有低PAPR。

发明内容

根据一个较宽方面，本申请提供一种在具有N_A个天线（N_A ≥ 2）的无线通信设备中用于单载波频分多址(SC-FDMA)上行链路发射分集的方法，该方法包括:对于N个已调制数据符号的组：对所述N个已调制数据符号执行N点离散傅里叶变换(DFT)以生成所述N个已调制数据符号的N个频域分量的集合；将所述N个已调制数据符号的N个频域分量映射到M个子载波宽(M > N)的子带中的N个子载波以生成M个复子载波振幅的集合；对所述M个复子载波振幅的集合执行M点离散傅里叶逆变换(IDFT)以生成M个离散时域值的基准序列；生成M个离散时域值的基准序列的N_A-1个循环移位延迟版本；使用离散时域值的基准序列在N_A个天线的第一个上发射SC-FDMA信号；以及对于每个其他天线，发射使用所述M个离散时域值的基准序列的N_A-1个循环移位延迟版本中相应的一个生成的相应SC-FDMA信号。