[发明专利]采用频分复用的通信系统的导频传送和信道估计

说明书

本申请是申请日为2006年3月7日的中国国家申请号为200680012109.0(国际申请号：PCT/US2006/008300)、发明名称是“采用频分复用的通信系统的导频传送和信道估计”的申请的分案申请。

在35 U.S.C.§119下的优先权要求

本专利申请要求2005年3月7日提交、且被转让给本发明受让人并因而被明确援引包含于此的题为“Estimation for Pilot Design and Channel Interleaved Frequency Division Multiple Access Communication(对导频设计的估计以及信道交织的频分多址通信)”的临时申请No.60/659,526的优先权。

技术领域

本发明一般涉及通信，尤其涉及通信系统的导频传送和信道估计。

背景技术

正交频分复用(OFDM)是将总系统带宽分成多个(K个)正交子带的多载波调制技术。这些子带也称为音调、副载波、以及频率槽。在OFDM中，每个子带与可用数据调制的一个相应的副载波相关联。

OFDM具有某些合乎需要的特性，诸如高频谱效率和对多径效应的稳健性。但是，OFDM的主要缺点是高峰均功率比(PAPR)，这意味着OFDM波形的峰值功率与平均功率之比可能很高。OGDM波形的高PAPR是源于所有副载波在被用数据独立调制时可能的同相(或相干)相加。事实上，可以证明，对于OFDM，峰值功率可以高达平均功率的K倍。

OFDM波形的高PAPR是不合需要的，并且可能降低性能。例如，OFDM波形中的大波峰可能导致功率放大器在高度非线性区域中工作或可能削波，这进而将导致互调失真以及其它可能会降低信号质量的赝像。信号质量降低将不利地影响信道估计、数据检测等的性能。

因而本领域中存在对能够缓解多载波调制中高PAPR的有害作用的技术的需求。

发明内容

本文中描述了能够避免高PAPR的导频传送技术以及信道估计技术。可基于多相序列并使用单载波频分多址(SC-FDMA)来生成导频。多相序列是具有良好时间特性(例如，恒定时域包络)和良好频谱特性(例如，平坦频谱)的序列。SC-FDMA包括(1)在跨这总共K个子带均匀间隔的子带上传送数据和/或导频的交织FDMA(IFDMA)以及(2)通常在这总共K个子带当中的毗邻子带上传送数据和/或导频的局部化FDMA(LFDMA)。

在使用IFDMA进行导频传送的一个实施例中，基于一多相序列形成第一导频码元序列，并将该序列复制多次以获得第二导频码元序列。可对该第二导频码元序列施加一相位斜坡以获得第三输出码元序列。向该第三输出码元序列添加循环前缀以形成IFDMA码元，该码元经由通信信道在时域中被传送。可使用时分复用(TDM)、码分复用(CDM)和/或其它某种复用方案来将导频码元与数据码元复用。

在使用LFDMA进行导频传送的一个实施例中，基于一多相序列形成第一导频码元序列，并将该序列变换到频域以获得第二频域码元序列。通过将第二频域码元序列映射到用于导频传送的一群子带上、并将零码元映射到其余子带上形成第三码元序列。该第三码元序列被变换到时域以获得第四输出码元序列。向该第四输出码元序列添加循环前缀以形成LFDMA码元，该码元经由通信信道在时域中被传送。

在信道估计的一个实施例中，经由通信信道接收至少一个SC-FDMA码元，并处理该码元(例如，对于TDM导频进行去复用，或对于CDM导频进行反信道化)以获得接收的导频码元。SC-FDMA码元可以是IFDMA码元或LFDMA码元。基于接收的导频码元并使用最小均方误差(MMSE)技术、最小二乘法(LS)技术、或其它某种信道估计技术来推导信道估计。可执行滤波、取阈、截断、和/或抽头选择来获得改善的信道估计。还可通过执行迭代信道估计或数据辅助信道估计来改善信道估计。

一种用于传送导频和数据的装置，包括：处理器，用于形成一导频码元序列，形成一数据码元序列，并将所述数据码元序列与所述导频码元序列时分复用；以及调制器，用于基于所述时分复用的数据码元和导频码元生成至少一个单载波频分多址(SC-FDMA)码元，所述至少一个SC-FDMA码元中的每一个包括循环前缀。