Mimo傳輸的中同步碼分配的製作方法
2023-11-06 19:41:12
專利名稱：Mimo傳輸的中同步碼分配的製作方法
技術領域：
本發明涉及對來自具有並置發射天線的發送器的無線電信號的解調，具體地說，涉及區分從多個天線在MIMO時隙內發送的信號。
背景技術：
屬於時分多址(TDMA)系統的突發除了數據淨荷之外還包括訓練序列和保護時段。訓練序列可以出現在突發的開始處(前同步碼)、突發的中間(中同步碼)或突發的末端(後同步碼)。通常在單個突發內可以有多個訓練序列。移動無線電系統內所用的訓 練序列通常為中同步碼。保護時段設置在突發的開始處和/或結束處，用來減小色散信道引起的串擾。在碼分多址(CDMA)系統中，可以在一個時隙(TS)內同時發送多個突發，每個突發用不同的籤名序列或信道化碼擴展。在諸如UTRA TDD之類的時分-碼分多址(TD-CDMA)系統中，信道化碼與中同步碼之間的映射規定成使突發的信道化碼完全可以用它的中同步碼序列默示得出。然而，雖然訓練序列可以有利於接收，但使用訓練序列在許多通信系統中往往是次最佳的。特別是，在MIMO系統中所獲得的往往是次最佳的性能。因此，有益的是能有一種得到改善的產生MMO時隙內的信號的系統，特別是一種能提高靈活性、降低複雜性和/或具有得到改善的性能的系統。
發明內容
因此，本發明尋求單獨或以任何組合的形式更好地緩和、減輕或消除一個或多個以上提到的缺點。按照本發明的第一方面，所提供的是一種產生MIMO時隙內的信號的方法，這種方法包括選擇第一訓練序列；準備第一數據淨荷；產生包括所準備的第一數據淨荷和第一訓練序列的第一信號；在MIMO時隙內從網元(network element)的第一天線發送第一信號；選擇第二訓練序列，其中第二訓練序列與第一訓練序列不同；準備第二數據淨荷；產生包括所準備的第二數據淨荷和第二訓練序列的第二信號；以及在MIMO時隙內從網元的第二天線發送第二信號。本發明的一些實施例提供了一種唯一標識多個基站天線中的哪個天線發送數據的時隙突發(burst)的方法。本發明的一些實施例提供了分配給從每個發射天線元(antenna element)發送的突發的非重疊的中同步碼集。因此，在基站的一個天線上使用的中同步碼不在其他天線上使用。
本發明的一些實施例提供了為從發射天線元同時發送的所有突發分配共同的中同步碼序列的分配方案。而本發明的其他一些實施例提供了為同時發送的每個突發分配不同的中同步碼的分配方案。本發明的一些實施例提供了對於每個發射天線元來說固定的中同步碼序列分配。本發明的一些實施例允許從每個發射天線發送的突發的個數可以部分(即有些模糊地)或完全(即沒有模糊地)從分配給突發的中同步碼序列得出。本發明的一些實施例提供了不同中同步碼序列的集合，所述不同中同步碼序列的集合被分配給同時發送的突發並被選擇使得能夠精確和有效地估計MIMO信道。本發明的一些實施例提供了應用於UTRA TDD系統的中同步碼分配方法。本發明的一些實施例還發送關於所選擇的第一訓練序列與第一天線之間的關聯 的第一指示。本發明的一些實施例還發送關於所選擇的第二訓練序列與第二天線之間的關聯的第二指示。本發明的一些實施例中發送指示包括在控制信道消息內用信號通知指示。本發明的一些實施例還包括選擇第三訓練序列，其中第三訓練序列與第二訓練序列不同；以及準備第三數據淨荷，其中產生第一信號還包括所準備的第三數據淨荷和第三訓練序列。本發明的一些實施例還包括準備第四數據淨荷，其中產生第二信號還包括所準備的第四數據淨荷和第三訓練序列。本發明的一些實施例中選擇第一訓練序列包括根據第一信號內所包括的數據淨荷的總數選擇第一訓練序列。本發明的一些實施例中選擇第二訓練序列包括根據第二信號內所包括的數據淨荷的總數選擇第二訓練序列。本發明的一些實施例還包括選擇第一數據淨荷的第一信道化碼，其中所述準備第一數據淨荷包括施加所選擇的第一信道化碼，並且其中選擇第一訓練序列包括根據所選擇的第一信道化碼選擇第一訓練序列。本發明的一些實施例還確定突發類型，其中根據所確定的突發類型選擇第一訓練序列。本發明的一些實施例中根據發射天線的總數Nt選擇第一訓練序列。本發明的一些實施例中第一訓練序列是中同步碼序列。本發明的一些實施例中第一訓練序列是前同步碼序列。本發明的一些實施例中第一訓練序列是後同步碼序列。本發明的一些實施例中網元是基站。本發明的一些實施例中網元是移動終端。本發明的一些實施例中準備第一數據淨荷包括用信道化碼對第一數據淨荷信道化；和用第一收縮方案收縮(puncture)經信道化的第一數據淨荷；準備第二數據淨荷包括用信道化碼對第二數據淨荷信道化；和用第二收縮方案收縮經信道化的第二數據淨荷，其中第二收縮方案與第一收縮方案不同；以及第二數據淨荷與第一數據淨荷相同。本發明的一些實施例中選擇第一訓練序列包括選擇第一多個訓練序列；準備第一數據淨荷包括準備第一多個數據淨荷；產生第一信號包括產生包括所準備的第一多個數據淨荷和第一多個訓練序列的第一信號；選擇第二訓練序列包括選擇第二多個訓練序列，其中在第二多個訓練序列內的每個所選擇的訓練序列不同於在第一多個訓練序列內的每個所選擇的訓練序列；準備第二數據淨荷包括準備第二多個數據淨荷；以及產生第二信號包括產生包括所準備的第二多個數據淨荷和第二多個訓練序列的第二信號。按照本發明的第二方面，所提供的是一種處理MMO時隙內的信號的方法，其中MIMO時隙包括來自第一發射天線的第一突發和來自第二發射天線的第二突發，其中第一和第二突發各含有一個或多個數據淨荷，每個數據淨荷用相應的碼編碼，並且其中每個淨荷與中同步碼對應，這種方法包括接收MIMO時隙內的信號；檢測信號內的第一中同步碼；根據檢測的第一中同步碼提取出從網元的第一發射天線發送的第一淨荷；檢測信號內的第二中同步碼，其中第二中同步碼與第一中同步碼不同；以及根據檢測的第二中同步碼提取出從網元的第二發射天線發送的第二淨荷。本發明的一些實施例還包括使用檢測的第一中同步碼錶徵在第一發射天線與接收器之間形成的第一信道；以及提取出從第一發射天線發送的第三淨荷。
本發明的一些實施例提供了一種為突發選擇訓練序列的方法，這種方法包括確定基站的發射天線的個數；從發射天線的個數確定發送突發的天線；確定訓練序列長度；以及根據所確定的發射天線的個數、所確定的天線和所確定的訓練序列長度選擇訓練序列。本發明的一些實施例提供了一種為突發選擇訓練序列的方法，這種方法包括確定基站的發射天線的個數；從發射天線的個數確定發射突發的天線；確定要在MIMO時隙內從所確定的天線發送的淨荷個數；以及根據所確定的發射天線的個數、所確定的天線和所確定的淨荷個數選擇訓練序列。本發明的一些實施例提供了一種為突發選擇訓練序列的方法，這種方法包括確定基站的發射天線的個數；從發射天線的個數確定發送突發的天線；確定對淨荷編碼的碼；以及根據所確定的發射天線的個數、所確定的天線和所確定的碼選擇訓練序列。按照本發明的第三方面，提供了一種產生MMO時隙內的信號的設備，這種設備包括選擇第一訓練序列的裝置；準備第一數據淨荷的裝置；產生包括所準備的第一數據淨荷和第一訓練序列的第一信號的裝置；在1頂0時隙內從網兀的第一天線發送第一信號的裝置；選擇第二訓練序列的裝置，其中第二訓練序列與第一訓練序列不同；準備第二數據淨荷的裝置；產生包括所準備的第二數據淨荷和第二訓練序列的第二信號的裝置；以及在MIMO時隙內從網元的第二天線發送第二信號的裝置。可以看到，上面結合產生信號的方法所揭示的這些任選特性、評述和/或優點同樣適用於產生信號的設備，而且這些任選特性可以單獨或以任何組合的形式包括在產生信號的設備內。從以下結合例示本發明的實施例的特色的附圖的詳細說明中可以清楚地看到本發明的其他一些特色和情況。這個對本發明內容的概述並不是對本發明的範圍的限制，本發明的專利保護範圍僅由所附權利要求書限定。
下面將參考附圖對本發明的一些實施例進行例示性說明，在這些附圖中圖I示出了包括具有兩個發射天線的基站和具有兩個接收天線的移動終端的MIMO系統的例子；圖2例示了按照本發明設計的由一些中同步碼序列組成的分離集的發送情況；圖3例示了按照本發明設計的固定中同步碼的發送情況；圖4例示了按照本發明設計的公共中同步碼的發送情況；以及圖5例示了按照本發明設計的默認中同步碼的發送情況。
具體實施例方式在以下說明中，將參考例示本發明的一些實施例的附圖。可以理解，也可以應用其他實現方式，在不背離本發明的精神實質和專利保護範圍的情況下在機械、組成、結構、電氣和操作上都可以作出一些改變。以下詳細說明並不是限制性的，本發明的實現方式的專利保護範圍僅由所頒發的專利的權利要求書限定。以下詳細說明的一些部分用過程、步驟、邏輯塊、處理及其他可以對計算機存儲器執行的數據比特操作的符號表示給出。過程、計算機執行步驟、邏輯塊、處理等在這裡設想為導致所希望的結果的步驟或指令的自相容序列。這些步驟是使用對物理量的物理操作的步驟。這些量可以呈現為能存儲、傳輸、組合、比較及其他可在計算機系統中操作的電、磁或無線電信號的形式。這些信號時常可以稱為比特、值、單元、符號、字符、項、數字之類。每個步驟可以用硬體、軟體、固件或它們的組合執行。下面將對本發明的一些實施例進行說明。這些實施例是結合3GPP UTRA TDD系統、規範和建議來說明的，但是可應用範圍不局限於此。中同步碼(midamble)為具有對接收器已知或可由接收器得出的特殊數字屬性的序列。接收器能用它所知道的發送內容作為突發的訓練序列段，對突發經過的信道進行估計。可根據對信道的認識可靠地對數據淨荷進行檢測和解調。雖然在這裡所說明的概念是結合中同步碼來說明的，但也可適用於將訓練序列設置在突發的其他位置的情況。例如，訓練序列可以設置在突發的開始處(前同步碼)或突發的結束處(後同步碼)。除了主要用途是用來進行信道估計之外，諸如中同步碼之類的訓練序列還可以用來承載幫助接收器對數據淨荷進行檢測和解調的信息。CDMA接收器可在它知道突發內所用的有效信道化碼時提供得到改善的性能。例如，在UTRA TDD內，接收器能用從在時隙內檢測到的中同步碼得出的有效信道化碼列表執行多用戶檢測(MUD)。多輸入多輸出(MMO)傳輸方案在發送器和接收器使用多個天線元，以改善頻譜效率。接收器估計在每個發送器-接收器天線元對之間的每個信道。在包括具有多個發射天線的發送器和具有多個接收天線的接收器的系統內的信道可以稱為MIMO信道。每個突發從具有多個發射天線的發送器的單個發射天線發送出去。天線元之間的物理間隔使得這些MMO信道足以不相關。例如，發射天線之間可以相隔至少二分之一波長。MIMO系統的例子可以是包括具有兩個發射天線的單個基站和具有兩個接收天線的移動終端的系統。圖I示出了具有標為天線NB1和天線NB2兩個天線的單個基站100和具有標為天線UE1和天線UE2兩個天線的移動終端110。這個發送器-接收器系統具有四個MMO信道。信道1-1處在天線NB1和天線UE1之間。信道1-2處在天線NB1和天線UE2之間。信道2_1處在天線NB2和天線UE1之間。信道2-2處在天線NB2和天線UE2之間。通常，實際的MIMO系統包括多個為大量移動終端服務的基站。因此，在這些多個網元的天線元之間將存在多個MIMO信道。引入分集、採用空間多路復用或者通過分集和空間多路復用兩者相結合可以改善MIMO系統內的頻譜效率。在兩個或更多個載有相同信息的突發從不同的發送器天線元發送時可以獲得分集增益；接收器可以將通過不同信道傳送的同樣信息的副本合併在一起。
另一方面，通過利用空間多路復用，還可以在MMO系統內可靠地檢測到多達min(NT,NE)個在不同天線元上發送的用共同的信道化碼擴展的突發，其中Nt和Nk分別表示發送和接收天線的個數。通過使用MIMO傳輸，可以發送多個各從不同的發射天線發送的具有共同的信道化碼的突發。例如，在圖I中，基站100可以用信道化碼n從天線NB1發送含有淨荷數據X的突發，其被天線UE1和UE2接收。基站100可以同時用同樣的信道化碼n從天線NB2發送含有數據Y的突發，其被天線UE1和UE2接收。此外，移動終端110可以對來自天線NB1和NB2的兩個傳輸解碼，並對數據X和數據Y解碼。或者，MMO系統可從天線NB1和NB2發送同樣數據X的不同版本。例如，如果數據X是卷積編碼並收縮的(punctured)，天線NB1和NB2就可以分別發送數據X的經不同收縮的版本&和乂2。因此，與單天線(非MM0)發送器-接收器對相比，發送器和接收器可以在一個MMO時隙內傳送多達min(NT，Ne)倍的突發。在現有的諸如Release 5UTRA TDD之類的非MMO系統內，在一個時隙內可以發送的中同步碼的最大個數等於可在該時隙內發送的信道化碼的最大個數。這使得能夠在接收器對於每個信道化碼得出信道估計。例如，在UTRA TDD模式中有一些中同步碼分配方案，參見如在第三代合作夥伴項目(3GPP)文檔 3GPP TS 25. 221「Physical channels and mapping of transport channelsonto Physical channels (TDD)，，(以下稱為 3GPP TS 25. 221)。在 2004 年 5 月 4 日遞交的相應專利申請(美國專利申請No. 10/838，983) 「Signalling MIMO Allocations」中也揭示了中同步碼分配方案，該申請在這裡列為參考予以引用。一些中同步碼分配置方案提供了時隙內的突發與它們的對應信道化碼之間的一對一的關係。中同步碼序列到突發的映射可以通過映射突發信道化碼來實現。也就是說，每個中同步碼序列與單個信道化碼成對。類似地，每個信道化碼與單個中同步碼序列成對。這個一對一的中同步碼分配方案對於在一個MIMO時隙內的兩個或更多突發使用共同的信道化碼的普通MMO傳輸來說是不適用的。已知的方案需要為一個不同的中同步碼序列指定一個信道化碼，使得接收器能估計這個MIMO信道。在圖I中，MMO接收器(移動終端110)需要能在信道1-1和信道2-1的天線UE1得出信道化碼n的MIMO信道。不能從單個中同步碼序列得出對這兩個信道的估計。也就是說，如果兩個突發包括同樣的中同步碼，MIMO接收器就不能區分這兩個突發並估計信道。應用於單信道(非MIM0)系統的共同中同步碼分配方案允許為從基站天線到移動終端天線的所有突發發送單個中同步碼序列。移動終端能得出對這單個信道的信道估計。這種共同中同步碼分配方案不適用於MIMO系統，因為單個接收器天線將不能得出對由多個發射天線形成的信道的信道估計。因此，對於MIMO傳輸系統來說，希望有一種新的中同步碼分配方案。在本發明的一些實施例中，可以為突發分配中同步碼序列，使得接收器能估計在MIMO系統內發射器-接收器天線對之間形成的信道。在本發明的有些實施例中，為從每個發射天線發送的至少一個突發分配沒有分配給從其他天線元發送的突發的中同步碼序列。圖2 例示了按照本發明的中同步碼序列分離集的發送情況。基站200具有天線NB1和天線NB2兩個發射天線。基站200從天線NB1發送中同步碼M1和M2。基站200還從天線NB2發送中同步碼M2和％。中同步碼M1不從天線NB2發送而是從天線NB1發送。類似地，中同步碼M3不從天線NB1發送而從天線NB2發送。然而，中同步碼M2從天線NB1和天線NB2兩者發送。按照一些實施例，中同步碼代碼可以在一個MMO時隙內在不同的天線上再用。如果發送器從第一天線NB1用中同步碼M1和M2 (如圖2所示)發送第一信號，而從第二天線NB2用中同步碼M3和M2發送第二信號，中同步碼M2就是再用的。接收器可以用由中同步碼M1表徵的信道取回(retrieve)與來自第一天線NB1的中同步碼M1和M2兩者關聯的淨荷數據。類似地，接收器可以用由中同步碼M3表徵的信道取回與來自第二天線NB2的中同步碼M3和M2兩者關聯的淨荷數據。在本發明的一些實施例中，中同步碼到發送器天線元的映射用信號隱含或明確地通知接收器。例如，接收器可以隱含地通過它同時檢測到的不同中同步碼的組合得出映射。或者，也可以通過控制信道明確地將映射用信號通知接收器。在本發明的一些實施例中，接收器估計與每個發射-接收天線對相應的MIMO信道。接收器可以考慮所有同時發送的不同的中同步碼序列。為從發射天線發送的時隙的一組突發分配唯一的中同步碼序列。也就是說，分配給從第i個發射器天線元同時發送的一組突發的中同步碼序列m[i]是從同步碼序列集合Mi中選擇的，從而這些集合％1，％2 是非重疊的。在這些實施例中，集合Mi內沒有中同步碼序列與集合％(i幸j)內的中同步碼相同。在本發明的一些實施例中，將固定的中同步碼序列m[i]分配給在一個時隙期間從發射天線發送的所有突發。例如，可以如在表I中所給出的那樣(其中Nt表示發射天線數)分配在3GPP TS 25. 221中所定義的Kcell = 6和突發類型=2以及Kcell = 4、8或16而突發類型=I和3的中同步碼序列。按3GPP TS 25. 212的條例5A. 2. 3列舉中同步碼偏移。表I和圖3示出了第一中同步碼分配方案。根據發射天線的總數(Nt)和根據將在哪個天線上發送含有中同步碼的突發選擇中同步碼。第i個天線元使用中同步碼序列m[i]，它可以從一組中同步碼序列m(k)中選擇，其中k為可能的中同步碼序列的附標。表I :MM0傳輸的固定中同步碼分配的實例
權利要求
1.一種發送多輸入多輸出(MIMO)時隙內的信號的方法,所述方法包括 選擇第一訓練序列； 準備第一數據淨荷； 產生包括所準備的第一數據淨荷和第一訓練序列的第一信號； 所述方法的特徵在於 在MMO時隙內從網元的第一天線發送第一信號； 選擇第二訓練序列，其中第二訓練序列與第一訓練序列不同； 準備第二數據淨荷； 產生包括所準備的第二數據淨荷和第二訓練序列的第二信號；以及 在MMO時隙內從網元的第二天線發送第二信號。
2.權利要求I的方法，所述方法還包括發送關於所選擇的第一訓練序列與第一天線之間的關聯的第一指示。
3.權利要求2的方法，所述方法還包括發送關於所選擇的第二訓練序列與第二天線之間的關聯的第二指示。
4.權利要求2的方法，其中發送指示包括在控制信道消息內用信號通知指示。
5.權利要求I的方法，還包括 選擇第三訓練序列，其中第三訓練序列與第二訓練序列不同；以及 準備第三數據淨荷， 其中第一信號的產生還包括所準備的第三數據淨荷和第三訓練序列。
6.權利要求5的方法，所述方法還包括 準備第四數據淨荷， 其中第二信號的產生還包括所準備的第四數據淨荷和第三訓練序列； 其中所述第三訓練序列不同於第一訓練序列。
7.權利要求I的方法，其中所述選擇第一訓練序列的步驟包括根據第一信號內所包括的數據淨荷的總數選擇第一訓練序列。
8.權利要求7的方法，其中所述選擇第二訓練序列包括根據第二信號內所包括的數據淨荷的總數選擇第二訓練序列。
9.權利要求I的方法，所述方法還包括 選擇第一數據淨荷的第一信道化碼； 其中所述準備第一數據淨荷的步驟包括施加所選擇的第一信道化碼；以及其中所述選擇第一訓練序列的步驟包括根據所選擇的第一信道化碼、發射天線的總數和將從中發送包含第一數據淨荷的突發的天線來選擇第一訓練序列。
10.權利要求I的方法，所述方法還包括 確定包含第一數據淨荷的突發的類型； 其中根據所確定的突發的類型選擇第一訓練序列。
11.權利要求I的方法，其中根據發射天線的總數NT和將從中發送包含第一數據淨荷的突發的天線來選擇第一訓練序列。
12.權利要求I的方法，其中所述第一訓練序列是中同步碼序列。
13.權利要求I的方法，其中所述第一訓練序列是前同步碼序列。
14.權利要求I的方法，其中所述第一訓練序列是後同步碼序列。
15.權利要求I的方法，其中所述網元是基站。
16.權利要求I的方法，其中所述網元是移動終端。
17.權利要求I的方法，其中 所述準備第一數據淨荷包括 用信道化碼對第一數據淨荷信道化，以及 用第一收縮方案收縮經信道化的第一數據淨荷； 所述準備第二數據淨荷包括 用信道化碼對第二數據淨荷信道化，以及 用第二收縮方案收縮經信道化的第二數據淨荷，其中第二 收縮方案與第一收縮方案不同；以及 所述第二數據淨荷與第一數據淨荷相同。
18.權利要求I的方法，其中 所述選擇第一訓練序列包括選擇第一多個訓練序列； 所述準備第一數據淨荷包括準備第一多個數據淨荷； 所述產生第一信號包括產生包括所準備的第一多個數據淨荷和第一多個訓練序列的第一信號； 所述選擇第二訓練序列包括選擇第二多個訓練序列，其中在第二多個訓練序列內的每個所選擇的訓練序列不同於在第一多個訓練序列內的每個所選擇的訓練序列； 所述準備第二數據淨荷包括準備第二多個數據淨荷；以及 所述產生第二信號包括產生包括所準備的第二多個數據淨荷和第二多個訓練序列的第二信號。
19.一種處理多輸入多輸出(MIMO)時隙內的信號的方法,其中所述MIMO時隙包括來自第一發射天線的第一信號和來自第二發射天線的第二信號，其中所述第一和第二信號各含有一個或多個數據淨荷，每個數據淨荷用相應的信道化碼編碼，並且其中每個數據淨荷與訓練序列對應，所述方法的特徵在於包括 接收MMO時隙內的信號； 檢測信號內的第一訓練序列； 根據檢測的第一訓練序列提取出從網元的第一發射天線發送的第一數據淨荷； 檢測信號內的第二訓練序列，其中第二訓練序列與第一訓練序列不同；以及 根據檢測的第二訓練序列提取出從網元的第二發射天線發送的第二數據淨荷。
20.權利要求19的方法，還包括下列步驟 使用檢測的第一訓練序列表徵在第一發射天線與接收器之間形成的第一信道；以及 根據檢測的第一訓練序列提取出從第一發射天線發送的一個或多個數據淨荷。
21.—種產生多輸入多輸出(MIMO)時隙內的信號的設備,所述設備包括 選擇第一訓練序列的裝置； 準備第一數據淨荷的裝置； 產生包括所準備的第一數據淨荷和第一訓練序列的第一信號的裝置； 所述設備的特徵在於在MIMO時隙內從網元的第一天線發送第一信號的裝置；選擇第二訓練序列的裝置，其中第二訓練序列與第一訓練序列不同；準備第二數據淨荷的裝置；產生包括所準備的第二數據淨荷和第二訓練序 列的第二信號的裝置；以及在MIMO時隙內從網元的第二天線發送第二信號的裝置。
全文摘要
本發明揭示了一種產生MIMO時隙內的信號的方法，這種方法包括下列步驟選擇第一訓練序列；準備第一數據淨荷；產生包括所準備的第一數據淨荷和第一訓練序列的第一信號；在MIMO時隙內從網元的第一天線發送第一信號；在MIMO時隙內從網元的第一天線發送第一信號；選擇第二訓練序列，所述第二訓練序列不同於第一訓練序列；準備第二數據淨荷；產生包括所準備的第二數據淨荷和第二訓練序列的第二信號；以及在MIMO時隙內從網元的第二天線發送第二信號。
文檔編號H04B7/02GK102655428SQ20121010682
公開日2012年9月5日 申請日期2005年5月4日 優先權日2004年5月4日
發明者維沙坎·伯納姆帕拉姆, 馬丁·比爾 申請人:索尼公司