[发明专利]用于具有四根发射电线的OFDM系统的导频设计

说明书

本申请是申请号为200580015041.7、申请日为2005年3月15日、发明名称为“用于具有四根发射天线的OFDM系统的导频设计”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及用于具有四根发射天线的OFDM(正交频分复用)系统的导频设计。 

背景技术

新的移动通信应用要求高速和高质量的、有效利用带宽的无线接入解决方案。已证明，与单天线系统相比，MIMO(在发射机和接收机中均有多根天线)的应用极大地提高了信道容量。另一方面，OFDM已证明其高频谱效率和处理频率选择衰落与窄带干扰的能力。因此，OFDM与有效利用频谱的多天线技术的组合打开了通向高数据率无线通信的门。 

与单输入单输出(SISO)系统相比，MIMO无线系统提供了两种增益，即分集增益和复用增益。通过分集增益，可实现更可靠的接收。通过复用增益，MIMO系统的容量随发射天线和接收天线的数量呈线性增加。这是由于以下事实：通过使用诸如空时编码和空时分层等技术，有大量散射的环境可在同一频带内提供多个数据管道。由于通过应用多根天线而可能增加容量，因此，已考虑在发射机和/或接收机使用最多四根天线，以便为给定链路性能指标实现增加的数据率，或者为给定数据率提高链路性能。 

对于无线传播环境，无线信道固有的时间变化和空间变化对可靠的通信系统设计带来更多的挑战。对于噪声和干扰限制系统，与差分 解调相比，相干解调可实现2.5－3dB的SNR增益。在接收机中执行相干检测时，可靠的信道估计对系统性能十分重要。MIMO系统中的信道估计更复杂，这是因为应分别获得多个信道。随着发射天线数量的增加，对任何信道估计误差的敏感性变得更明显。 

OFDM调制已被几个标准采纳，如DVT-T、IEEE802.11a/g和IEEE802.16a/d。不同的训练方案已在这些标准中采用，包括前置码、固定位置导频和可变位置导频。然而，MIMO不是必需的且只由IEEE802.16a选择性采纳，并且只有两根发射天线在基站端以及一根接收天线在SS(用户站)端被采用。由于IEEE802.16a是设计用于固定和便携式应用，因此，信道变化缓慢。对于无线MAN(城域网)OFDM空中接口，从前置码获得信道估计。对于无线MAN OFDMA空中接口，虽然引入了可变位置导频符号，但它们只用于缓慢更新信道。 

发明内容

根据一个广义方面，本发明提供一种通过四根发射天线发射的方法，包括：对于每根天线，生成相应的OFDM符号序列，每个OFDM符号具有多个承载数据或导频的子载波，并发射所述OFDM符号序列；其中共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频。 

在一些实施例中，通过以下方式共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频：在偶数对OFDM符号中插入以第一有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块；在奇数对OFDM符号中插入以偏离所述第一有规律隔开的图案的第二有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块。 

在一些实施例中，所述第一有规律隔开的图案包括两个导频子载波、十个数据子载波的重复图案，并且所述第二有规律隔开的图案包括六个数据子载波及随后为两个导频子载波和十个数据子载波的重复图案。 

在一些实施例中，每个两个子载波乘两个OFDM符号的块在所述块内的相应位置中包括用于所述四根天线中每根天线的单个导频。 

在一些实施例中，所述用于所述四根天线中每根天线的单个导频在每个两个子载波乘两个OFDM符号的块中处于相同的位置。 

在一些实施例中，将每个两个子载波乘两个OFDM符号的块分成导频对，每个导频对由相应的天线对发射。 

在一些实施例中，在时间上按顺序排列每个导频对。 

在一些实施例中，在频率上按顺序排列每个导频对。 

在一些实施例中，在六个OFDM符号的重复图案中共同为所述四根天线按在时间和频率上分散的两个子载波乘两个OFDM符号的块插入导频，每个所述重复图案包括第一、第二和第三对OFDM符号，所述方法包括：在每个第一对OFDM符号中插入以第一有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块；在每个第二对OFDM符号中插入以偏离所述第一有规律隔开的图案的第二有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块；以及在每个第三对OFDM符号中插入以偏离所述第二有规律隔开的图案的第三有规律隔开的图案分散的此类两个子载波乘两个OFDM符号的块。