[发明专利]数据信道表征的OTFS方法及其用途

说明书

光纤、电缆和无线数据信道通常因反射器和其它缺陷而减弱，从而产生在数据波形中具有回声和频率移位的信道状态。此处，呈现使用OTFS导频符号波形突发来自动产生所述信道状态的详细2D模型的方法。此2D信道状态可随后用以优化数据发射。对于无线数据信道，可通过在过程中使用极化和多个天线而产生信道状态的甚至更详细2D模型。一旦知道2D信道状态，系统就通过使用信道缺陷提升数据发射速率而将不完美的数据信道从不利条件变为优点。所述方法可用以改善多个类型媒体中的传统数据发射模式，且尤其有用于使用非传统OTFS数据发射方法产生新类型的稳健且高容量无线通信。

相关申请案的交叉参考

本申请案是2015年1月19日申请的第14/583,911号美国专利申请案“数据信道表征的OTFS方法及其用途(OTFS METHODS OF DATA CHANNEL CHARACTERIZATION AND USESTHEREOF)”的部分接续案；第14/583,911号申请案要求2014年7月21日申请的第62/027,231号美国临时申请案“操作和实施无线OTFS通信系统的方法(METHODS OF OPERATING ANDIMPLEMENTING WIRELESS OTFS COMMUNCIATIONS SYSTEMS)”的优先权权益；所有这些申请案的完整内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明在电信的领域中，具体来说是估计且补偿电信数据信道中的减损的方法。

背景技术

关于表征通信数据信道的信道状态的现有技术

自从追溯至1858年的第一条横跨大西洋的电缆的出现，让其支持者失望的是其仅能够以每16小时约100字的速率发射数据，不完美的数据信道对通信速度和可靠性的影响对于电信行业已显而易见。

随着快速过渡到现代，即使现代的电子导线(例如，CATV电缆)、光纤和数据发射的无线(无线电)方法也经受不完美的数据信道的影响。数据信道常常是不完美的，因为它们常常含有定位于媒体中的各种物理位置处的各种信号反射器(例如，例如导线等1D电导体中的各种接合处，或例如光纤等光学导体中的1D接合处。对于其中媒体是3D空间的无线通信，这些反射器可为定位于空间中的各种位置的无线电反射器)。无论媒体类型和反射器类型如何，反射器通常通过产生各种回声反射、频率移位及类似物而使信号波形失真。净结果是由数据信道发射器发送的原始干净且容易解译的信号波形在其到达接收器的时候将会因原始信号波形的各种回声和经频率移位版本的存在而降级。

传统地，电信行业已倾向于通过使用这些各种数据信道反射器和其它减损的统计模型来处理这些问题以产生关于给定数据信道的状态(信道状态)可如何基于统计而波动的统计简档。这些现有技术包含Clarke和Jakes的著作(R.H.Clarke，《移动无线电接收的统计理论(A statistical theory of mobile-radio reception)》，贝尔系统技术期刊，47，957-1000(1968)；以及W.C.Jakes(编者)，《微波移动通信(Microwave MobileCommunications)》，Wiley出版社，纽约，1974)，且实际上这些方法在行业中常常称为Clarke-Jakes模型。

这些现有技术模型是有用的，因为其帮助通信工程师保守地设计对于各种商业应用一般都将足够稳健的设备。举例来说，如果统计模型预测在频率上过于靠近在一起的波形将趋于以某种统计概率通过信道状态散布到彼此上，随后可设计通信规范而在信道之间具有足够的频率分离以在某种水平的统计概率上起作用。类似地如果统计模型示出信道状态中的某些统计波动将产生信号强度的对应波动，那么可设计所发射波形的功率或数据发射的最大速率或这两者以处理这些统计波动。