[发明专利]在OFDM传输系统中的信道估计

说明书

技术领域

本发明涉及一种在OFDM传输系统中的信道估计方法，该OFDM传输系统具有依据标准IEEE 802.11x的发射器和接收器。

背景技术

汽车对汽车和汽车对基础结构系统当前正被标准化。所有关于专用5.9GHz频带的标准基于IEEE 802.11和特别地为车辆用途而设计的扩展802.11p。这些扩展限于将带宽分半，并且通过这种分半具有较长循环前缀。在本公开中，术语“IEEE 802.11x”是指基本标准IEEE802.11的全部变形和扩展。

在移动无线电信道中的显著问题是信道随时间的快速变化。这些变化需要由接收器跟踪，以实现信道的可信任估计，以便协调地译码符号。在IEEE 802.11x中使用的当前信道训练序列(“导频序列”)不能良好地适于这个问题。在标准中这种缺陷的原因是，IEEE 802.11x初始为漫游用途(在笔记本计算机或智能电话上的WiFi)而设计，其中只有移动性是漫游的。

不过，仍然对于ITS标准挑选IEEE 802.11x导频模式，原因是简单的，因为芯片组在市场上已经是可得到的。这些芯片组在非直视性和高度移动环境中将初始仅实现降低的性能。因而，当前标准的改进对于实现用于安全性相关通信的稳健通信是重要的。

标准扩展的主要问题是，由于汽车的长寿命，要与旧芯片组保持兼容。对于标准的改进应该是向后兼容的，从而已经布置的芯片组不必改变。

发明内容

本发明的目的是，根据IEEE 802.11x设计一种在OFDM系统中的信道估计方法，该方法是向后兼容的，并且在车辆环境中具有适于快速变化信道的改进估计性能。

这个目的借助于在OFDM传输系统中的信道估计方法而实现，该OFDM传输系统具有依据标准IEEE 802.11x的发射器和接收器，该方法包括：

在发射器中，在物理层帧中将标识符设置在跟随前同步码的头部的保留比特段中，将后同步码附接在所述帧的结束处，而不改变头部中的长度信息，及在信道上传输所述帧，

在接收器中，在信道上接收的帧的头部中的所述保留比特段中检查所述标识符，并且如果探测到所述标识符，则使用帧的后同步码和前同步码来估计信道。

本发明通过扩展802.11x导频模式，实现在常规IEEE 802.11x标准的框架内的后同步码的有益使用。添加到帧上的后同步码在至今未使用的包头部字段中宣布。扩展按透明方式进行，从而常规接收器(不知道新导频模式)保持它们的性能。然而，将新模式考虑进去的接收器具有两个主要优点：(i)就BER(比特误码率)而论显著提高接收器性能，和(ii)显著降低接收器复杂度。结果是用来实现良好系统性能的实施复杂度的极大降低。

除用于信道估计目的的前同步码之外，使用后同步码的好处在技术本身中是已知的，见例如US 2009/0209206 A1；S.Plass等(eds.)的“Channel estimation by exploiting sublayer information in OFDMsystems”，Multi-Carrier Spread Spectrum 2007，pp.387-396，2007Springer；及S.Rossi和R.R.Müller的“Slepian-based two-dimensionalestimation of time-frequency variant MIMO-OFDM channels”，IEEESignal Process.Lett.，vol.15，pp.21-24，2008年1月。前和后同步码可例如用作对于2维维纳滤波器(Wiener Filter)的输入，该2维维纳滤波器相对于频率和时间估计信道参数。因此，在本发明的一个实施例中，信道借助于维纳滤波器通过在前同步码和后同步码之间按时间和频率的2维内插而估计。

对于能够处置后同步码的接收器宣布后同步码的标识符可设置在IEEE 802.11x物理层帧头部的保留比特的任一个中。在第一实施例中，标识符是在头部的信号段的保留比特中的标志。作为替代，标识符是设置在头部的服务比特段的保留比特的一个或多个中的代码。

前同步码能是适于信道估计目的的任意给定数据组。优选地，前同步码是包含已知导频模式的OFDM符号，如将对于本领域的技术人员容易知道的那样。

尽管本发明的方法基本上适于IEEE 802.11x的全部变形，但它特别适于用在根据用于高移动环境的IEEE 802.11p标准的OFDM传输系统中。

附图说明