專利名稱：在多載波通信系統(tǒng)中發(fā)送組織信息的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在無線電通信系統(tǒng)中從發(fā)射機向接收機傳輸 信息的方法，在該方法中將被分成多個子載波的頻帶用于通信。
背景技術：
在無線電通信系統(tǒng)中，經由發(fā)射機和接收機之間的無線電接口借
助電磁波來傳輸例如具有語音信息、圖像信息、視頻信息、SMS(短消 息業(yè)務)、固S (多媒體消息傳送業(yè)務)或其它數據的消息。在此情況 下，按照無線電通信系統(tǒng)的具體的構造，無線電站可以是各種不同的 用戶側的無線電站或網絡側的無線電設備、諸如中繼器、無線電接入 點或基站。在移動無線電通信系統(tǒng)中，用戶側的無線電站的至少一部 分是移動無線電站。利用位于為相應系統(tǒng)所設置的頻帶中的載頻來實 現(xiàn)電磁波的輻射。
移動無線電通信系統(tǒng)常常被構造為具有網絡基礎設施的、例如按 照標準GSM (全球移動通信系統(tǒng))或UMTS (通用移動電信系統(tǒng))的蜂 窩系統(tǒng)，該網絡基礎設施例如由基站、用于監(jiān)控和控制基站的設備、 和其它的網絡側的設備所組成。除了這些廣泛組織的(超本地的)蜂 窩式分級無線電網絡之外，還存在具有通常在空間上明顯更強烈受限 的無線電覆蓋范圍的無線本地網(WLAN,無線局域網)。WLAN的不同 標準的實例是HiperLAN、 DECT、 IEEE 802. 11、藍牙和WATM。
為了實現(xiàn)盡可能高效的數據傳輸，將整個可供使用的頻帶分成多 個子載波(多載波方法)。多載波系統(tǒng)所基于的思想在于，將寬帶信 號的傳輸的初始問題轉換為多個窄帶信號的傳輸。這尤其具有可以降 低在接收機處所需的復雜性的優(yōu)點。此外，將可用的帶寬劃分成多個 窄帶子載波能夠在要傳輸的數據到不同子栽波上的分配方面實現(xiàn)數據 傳輸的明顯更高的粒度(Granularitaet)，即能夠以大的細度將無線 電資源分配給要傳輸的數據或用戶站。尤其是在具有可變的數據速率 的傳輸的情況下或在突發(fā)式數據通信的情況下，通過將多個子載波分 配給不同的用戶站，可以高效地充分利用可用的帶寬。
多載波傳輸方法的實例是OFDM (正交頻分復用)系統(tǒng)，在該0FDM系統(tǒng)中，將時間上近似矩形的脈沖形狀用于子載波。選擇子栽波的頻 率間隔，使得在某個頻率附近的頻率空間中另外的子栽波的信號具有 過零，其中在該頻率處子栽波的信號被分析。因此子栽波互相正交。
由于子載波的大多很小的間隔和在各個子載波上所傳輸的信號OFDM的 窄帶性，應該確保在各個子載波內的傳輸一般不是頻率選擇性的。這 在接收機處簡化信號修正。

發(fā)明內容
本發(fā)明所基于的任務在于，介紹用于在無線電通信系統(tǒng)中傳輸信 息的高效方法，其中將被分成多個子載波的頻帶用于通信。此外將介 紹用于執(zhí)行該方法的發(fā)射機和接收機。
該任務通過一種具有權利要求1的特征的方法、以及通過具有從 屬權利要求的特征的方法和裝置來解決。有利的擴展方案和改進方案 是從屬權利要求的主題。
在用于在無線電通信系統(tǒng)中從發(fā)射機向接收機傳輸信息的本發(fā)明 方法中，將被分成多個子載波的頻帶用于通信。發(fā)射機在至少兩個子 栽波上分別發(fā)射信號。對信息進行編碼，使得該信息能夠在接收機側 在利用對至少兩個子栽波的頻率位置的認識并結合對至少兩個信號之 間的相位關系的認識的情況下被確定。
發(fā)射機可以是任意構造的無線電站，優(yōu)選地在此涉及無線電通信 系統(tǒng)的網絡側的無線電站。為了進行通信，采用諸如0FDMA或IFDMA (交織頻分多址)的多載波方法。根據本發(fā)明的信息傳輸可以是從發(fā) 射機向接收機的專用傳輸，或者也可以是從發(fā)射機向多個接收機的傳 輸。
以編碼的形式傳輸信息。這意味著，存在編碼規(guī)則，發(fā)射機在發(fā) 送信息之前應用該編碼規(guī)則，并且該編碼規(guī)則對于接收機來說是已知 的，使得該接收機可以進行信息的解碼。所采用的編碼規(guī)則至少尤其 涉及至少兩個子載波的頻率位置和在這兩個子栽波上所發(fā)射的信號的 相位關系。為了解碼，接收機因此需要對這些頻率位置和該相位關系 的認識，通過對所接收的信號的測量，接收機可以獲得這些認識。在 此情況下，頻率位置可以涉及子載波的絕對頻率位置，或涉及子載波 在頻帶之內的位置，和/或涉及子載波互相的相對頻率位置，即涉及子 載波的頻率間隔。信號的相位關系說明， 一個信號的相位相對于另一個信號的相位是否偏移了或偏移了多少。
本發(fā)明可以被應用于將兩個或更多個子載波用于信息的編碼。 可能的是，僅僅根據對頻率位置和對相位關系的認識能夠確定信 息，或也可能為此需要其它的認識，諸如對至少兩個信號之間的幅度 關系的認識和/或對至少兩子載波的數量的認識。
在本發(fā)明的改進方案中，頻帶的部分可供發(fā)射機用于傳輸信息， 其中所述至少兩個子栽波是頻帶的所述部分的子集。發(fā)射機不將頻帶 的所述部分的未被用于發(fā)送至少兩個信號的子載波用于信號發(fā)送。它 因此從多個可供它使用的子載波中選擇一個子集來用于信號發(fā)送，其 中在考慮要傳輸的信息或用于要傳輸的信息的編碼規(guī)則的情況下進行 該選擇。將所選擇的子集用于信息的發(fā)送，而未被選擇的子載波不被 利用。
有利的是，該方法附加地由另外的發(fā)射機執(zhí)行，用于發(fā)送另外的 信息，其中頻帶的部分可供所述發(fā)射機用于傳輸所述信息，而頻帶的 另外的部分可供所述另外的發(fā)射機用于傳輸所述另外的信息。頻帶的 所述部分和所述另外的部分的可供4吏用以及所述4言息和所述另外的信 息的傳輸可以同時或相繼地發(fā)生。頻帶的這兩個部分互相不同，它們 優(yōu)選地不具有重疊，使得傳送所述信息和所述另外的信息的信號在同 時發(fā)送時不互相干擾。頻帶的這兩個部分優(yōu)選地分別由相鄰的子載波 組成，其中它們可以包含同樣多的子載波。關于兩個發(fā)射機所說明的 方法也可以被應用于更大數量的發(fā)射機，在這些發(fā)射機之間劃分頻帶。
在根據本發(fā)明的用于在無線電通信系統(tǒng)中從發(fā)射機向接收機傳輸 信息的第二方法中，將被分成多個子栽波的頻帶用于通信。接收機在 至少兩個子栽波上分別接收信號，并在利用對至少兩個子載波的頻率
定信息。關于首先說明的本發(fā)明方法的以上闡述也可以相應地被應用 于根據本發(fā)明的第二方法。
有利的是，接收機將至少兩個信號中的至少一個除了用于信息的 確定之外還用于時間同步和用于頻率同步。
根據本發(fā)明的 一種改進方案，使用在與至少兩個信號之間的相位 關系結合的至少兩個子載波的頻率位置、和信息容量之間的分配。這 些分配在發(fā)射機側被用于信息的編碼，而在接收機側被用于信息的解碼或確定。
在本發(fā)明的擴展方案中，在所述分配中，針對至少兩個子栽波之 間的不同頻率間隔，采用不同數量的相位關系。即存在可與第一數量 的相位關系相結合地采用的第一頻率間隔、和至少一個不同于第一頻 率間隔的、可與不同于第 一數量的另 一數量的相位關系相結合地采用 的頻率間隔?？赡艿氖牵谝粩盗康南辔魂P系對于一組多個不同的頻 率間隔來說是可能的，而一個或多個其它數量的相位關系對于一個或 多個其它頻率間隔來說是可能的。優(yōu)選地，針對至少兩個子載波之間 的第一頻率間隔，使用第一數量的相位關系，并且針對相對于第一頻 率間隔更大的第二頻率間隔，使用相對于第一數量更小的第二數量的 相位關系。頻率間隔與允許的相位關系的數量的協(xié)調使得能夠考慮不 同子載波的傳輸信道之間的相關特性。
在本發(fā)明的擴展方案中，信息的傳輸是IFDMA傳輸，其中在分配 中，至少針對至少兩個子載波之間的有些頻率間隔，使用恰好兩種可 能的相位關系。在IFDMA傳輸的情況下，不僅在發(fā)射機側而且在接收 機側根據IFDMA來處理信號。恰好兩種相位關系的使用在發(fā)射機側的 功率效率和IFDMA信號的接收機側的可檢測性方面被證明是有利的。
有利的是，在分配中采用至少兩個子載波之間的最大頻率間隔， 該最大頻率間隔取決于發(fā)射機和接收機之間的傳輸信道的特性。這能 夠實現(xiàn)信息的編碼與當前的無線電傳播條件的匹配。
在本發(fā)明的擴展方案中，信息是接收機用于向發(fā)射機發(fā)送消息和/ 或用于發(fā)射機的消息的解碼所需要的信息，諸如是蜂窩式無線電通信 系統(tǒng)的無線電小區(qū)的小區(qū)特定的信息。
至少兩個信號可以優(yōu)選地分別是恒定相位和幅度的振蕩，即沒有 調相和調幅的振蕩。
本發(fā)明發(fā)射機具有用于將被分成多個子栽波的頻帶的子載波用于 通信的裝置、以及用于在至少兩個子栽波上分別發(fā)送信號的裝置、和 裝置，該裝置用于對信息進行編碼，使得該信息能夠在接收機側在利 用對至少兩個子載波的頻率位置的認識并結合對至少兩個信號之間的 相位關系的認識的情況下被確定。
本發(fā)明接收機具有用于將被分成多個子載波的頻帶的子載波用于 通信的裝置、以及用于在至少兩個子栽波上分別接收信號的裝置、和用于在利用對至少兩個子載波的頻率位置的認識并結合對至少兩個信 號之間的相位關系的認識的情況下確定信息的裝置。
本發(fā)明發(fā)射機和本發(fā)明接收機尤其是適合于執(zhí)行相應的本發(fā)明方 法，其中這也可以適用于擴展方案和改進方案。為此它們可以具有其 它合適的裝置。


以下借助實施例來更詳細地闡述本發(fā)明。在此， 圖l展示無線電通信系統(tǒng)的一小部分。
圖2a展示頻帶的第一劃分，
圖2b展示頻帶的第二劃分，
圖3展示在子載波的一部分上的信號傳輸，
圖4展示子載波間隔向相移的第一分配，
圖5展示子載波間隔向相移的第二分配。
具體實施例方式
圖1中所示出的無線電通信系統(tǒng)的一部分展示基站BS的無線電小 區(qū)。該基站BS連接到其它的網絡側的設備NET上，諸如連接到用于監(jiān) 控基站的設備上。所考察的無線電通信系統(tǒng)優(yōu)選地是例如按照繼續(xù)發(fā) 展的UMTS標準的蜂窩系統(tǒng)，該蜂窩系統(tǒng)包括多個無線電小區(qū)，然而為 了清晰起見，僅示出了其中的所述基站BS的無線電小區(qū)。所述基站BS 可以經由無線電與其無線電小區(qū)之內的用戶站、因此例如與用戶站MS 進行通信。作為無線電技術，諸如OFDM的多載波方法至少被用于下行 方向，即被用于由基站BS向用戶站發(fā)送信號。為此存在被劃分為多個
等寬的子載波的頻帶。
基站BS發(fā)送組織信息ORG,在可以實現(xiàn)基站BS和相應的用戶站之 間的通信之前，用戶站必須分析這些組織信息0RG。組織信息ORG使用 戶站能夠實現(xiàn)頻率同步和時間同步；此外，它們包含小區(qū)特定的信息。 小區(qū)特定的信息可以例如是以下量中的一個或多個
某些信道、諸如同步信道和/或廣播信道的頻率位置或子載波
數據，
-在無線電小區(qū)中可供通信使用的子栽波的數量和頻率位置， -在無線電小區(qū)中所使用的擾碼，基站和用戶站利用該擾碼對消 息進行加擾(verwiirfeln)， 涉及物理信道的結構信息，諸如OFDM消息的循環(huán)前綴的長度， 基站BS的無線電小區(qū)或無線電小區(qū)扇區(qū)的標識信息， 一般的信號和信道配置。
例如如果用戶站在其周圍搜尋基站，至該基站它具有最好的無線 電信道，則需要組織信息ORG。如果用戶站當前不與另一個基站進行通 信并且它沒有有關周圍基站的、諸如有關所使用的擾碼的任何信息， 則將該搜尋稱為"初始搜索"。
在圖2a和2b中示出了在無線電通信系統(tǒng)中所使用的頻帶FB。為 了發(fā)送組織信息ORG的目的，在基站之間劃分該頻帶FB。根據圖2a， 將頻帶FB劃分為七個相同大小的部分，其中第一部分可供笫一基站 BS1、第二部分可供第二基站BS2、第三部分可供第三基站BS3、第四 部分可供第四基站BS4、第五部分可供第五基站BS5、第六部分可供第 六基站BS6使用、以及第七部分可供第七基站BS7用于發(fā)送各自的組 織信息0RG。七個基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7是一組 相鄰的基站，在作為六邊形的無線電小區(qū)的圖示中，例如是一個基站 和六個與其直接相鄰的基站，這些基站的無線電小區(qū)與該基站的無線
電小區(qū)鄰接。以相同的方式，也將另外的基站匯總成組。在七個基站 之間的劃分在此情況下雖然是有利的，然而只是示例性的，也可以采 用另外的組大小。
頻帶FB在基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7之間的劃 分僅僅對于組織信息ORG的發(fā)送來說具有有效性。存在針對基站對組 織信息ORG的發(fā)送所設置的時間區(qū)間。在該時間區(qū)間期間，如在圖2a 中所示出的那樣，在基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7之間 劃分頻帶FB。頻帶FB的劃分意味著，頻帶FB的各個部分在發(fā)送組織 信息ORG的時間區(qū)間期間不能供相鄰的無線電小區(qū)使用，并且因此不 采用頻率重復間隔l，而是采用頻率重復間隔7。頻帶FB在發(fā)送組織 信息ORG的時間區(qū)間期間的劃分具有以下優(yōu)點，即包含組織信息ORG 的相鄰基站的信號不干擾，并因此能夠更容易被用戶站檢測到或能夠 分配給基站。
在被用于發(fā)送組織信息ORG的時間區(qū)間之外就無線電資源在基站 之間的劃分而言的頻帶FB的使用可以不同地被處理。
在圖2a中將整個頻帶FB分為七個相同大小的部分，而替代于此
10根據圖2b也可以只將頻帶FB的一部分劃分為七個相同大小的部分并
分配給基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7用于發(fā)送組織信息
0RG。其余的在圖2b中示例性地位于頻帶FB的右邊緣的帶寬可以:故用
于不同于發(fā)送組織信息ORG的目的。
根據迄今的闡述，由不同基站同時進行組織信息ORG的發(fā)送，其
中為了分離不同基站的信號，使用不同的頻率范圍。除了或替代在頻
域中不同基站的組織信息ORG的分離，可以在時域中進行分離。
可供基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7用于發(fā)送組織信 息ORG的頻率寬度取決于頻帶FB的寬度和所希望的頻率重復間隔。此 外，在對要用于組織信息ORG的頻率寬度作出決定時，可以考慮可 能存在用戶站，這些用戶站由于其接收機的構造而不能在頻帶FB的整 個寬度上接收信號，而是僅僅在更窄的頻率范圍內接收信號。為了確 保每一個用戶站可以監(jiān)聽在其較近的周圍的所有基站的組織信息ORG, 有利的是，僅僅考察可由就其可接收的帶寬而言"最弱的，，用戶站接 收的帶寬，并將該帶寬劃分為用于基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6 和BS7的七個相同大小的部分。作為其它的效應，可以考慮在該帶 寬的邊緣處進行濾波，使得只能使用該帶寬的90%。如果可由最弱的用
戶站接收的帶寬例如為1.25匪z，則由計算Q'9' 1>275M//Z = 160，7*故得出用
于基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7中的每一個發(fā)送組織 信息ORG的160. 7 kHz的帶寬。如果存在頻帶FB到寬度分別為15 kHz 的子載波的劃分，則因此有十個子載波可供基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和BS7中的每一個用于發(fā)送組織信息ORG。
在圖3中示出了可供基站用于發(fā)送它的組織信息ORG的、用數字1 至10編號的十個相鄰的子栽波。不是在所有的可供該基站用于發(fā)送組 織信息ORG的子載波上進行組織信息的發(fā)送，而是該基站僅僅將這些 子載波的子集用于發(fā)送組織信息。在圖3中示出了以下情況，即該基 站將子載波2用于發(fā)送第一信號0RG1，并且將子載波5用于發(fā)送第二 信號0RG2。該傳輸是所謂的"雙音"傳輸。在其余的子栽波l、 3、 4、 6、 7、 8、 9和10上，在發(fā)送組織信息期間不發(fā)送信號。在兩個子載波 2和5上所發(fā)射的信號0RG1和ORG2是本身不承載信息的正弦振蕩，即 這些正弦振蕩的幅度不根據幅度調制隨著時間而改變，并且這些正弦 振蕩的相位不根據相位調制隨著時間而變化。
僅僅將子載波的一部分用于發(fā)送組織信息相對于使用所有對此可 用的子載波具有以下優(yōu)點，即能夠在少量的子載波上以更高的功率來發(fā)射組織信息，由此使用戶站側的檢測變得容易。
用戶站檢測兩個信號0RG1和0RG2。因此它知道，相應的基站將某 個頻率范圍用于發(fā)送它的組織信息。基于對該頻率范圍的認識，用戶 站可以在使用分配表的情況下確定涉及基站的某些信息。這些基站特 定的信息例如可以是一組擾碼，該組擾碼的組成部分是由相應的基站 所使用的擾碼。在此情況下，存在至少7組擾碼，這些擾碼也像根據 圖2a和2b的頻率范圍一樣在基站BS1、 BS2、 BS3、 BS4、 BS5、 BS6和 BS7之間被分配。因此已經可以通過將用于組織信息的頻率范圍分配給 基站來對小區(qū)特定的信息的一部分進行編碼。
用戶站在使用信號0RG1和0RG2的情況下執(zhí)行相對于基站的時間 和頻率同步。為了頻率同步，它在使用兩個子載波2和5的頻率位置 的情況下調節(jié)它的用于生成要發(fā)射的高頻信號的振蕩器，使得由用戶 站所使用的子載波頻率與基站的子栽波頻率一致。為了時間同步，它 在4吏用信號0RG1和0RG2的接收時刻的情況下調節(jié)它的內部時間，佳_ 得由它所使用的時隙與基站的時隙一致。除了時間和頻率同步之外， 進行對信號0RG1和0RG2的其它的分析，以便確定其它的由基站所發(fā) 射的小區(qū)特定的信息。以下說明，以何種方式將這些信息編碼到兩個 信號0RG1和0RG2中。
兩個信號0RG1和0RG2互相具有固定的隨著時間恒定的相位關系。 這意味著，在兩個子載波2和5本身上發(fā)射相同的、然而相對于彼此 相移的振蕩。在此情況下有利的是，根據與用于發(fā)射信號0RG1和0RG2 的子載波的間隔，允許不同的相位關系或使用不同的調制方法。建議 對于兩個子載波之間的大的頻率間隔，不使用相移；對于中等的間隔， 使用相移，該相移在BPSK調制的情況下是可能的；并且在小的間隔時 使用相移，該相移在QPSK調制的情況下是可能的。
圖4以表格形式展示與用于信號0RG1和0RG2的子載波的間隔相 關的可能的相移。左列包含用于信號0RG1和0RG2的子載波之間的子 載波間隔DIST，右列包含可使用的相移PHASE。針對為l(相當于使用 相鄰子載波)、以及2和3的子載波間隔DIST，使用QPSK。與此相應 地，可以針對為1、2和3的子載波間隔DIST分別設置信號0RG1和0RG2 之間的為0、 71/2、 tt和3tt/2的相位差PHASE。針對為4、 5和6的 子載波間隔DIST， 4吏用BPSK。與此相應地，可以針對為4、 5和6的子載波間隔DIST分別設置信號0RG1和0RG2之間的為0和tt的相位差 PHASE中的一個。對于為7、 8和9的子載波間隔DIST來說，不將信息 編碼為信號0RG1和0RG2的相位關系，以便對此僅僅相位差PHASE 0 是可能的。對于為7、 8和9的子載波間隔DIST，接收機不必分析相位 關系，其中對于這些子載波間隔DIST來說不將信息編碼為相位差 PHASE。因此在發(fā)射機側可以針對為7、 8和9的子栽波間隔DIST任意 地設置相位差PHASE。
對與用于信號0RG1和0RG2的子載波之間的間隔相關的不同相位 差的允許的理由可以如下在通過無線電信道的信號傳輸期間改變所 發(fā)射的信號，其中這尤其以信號的相位旋轉表現(xiàn)出來。即所接收的信 號相對于所發(fā)送的信號具有不希望的相位旋轉。兩個子載波的頻率間 隔越小，該旋轉對于這些子載波來說就越相似。即兩個子載波在頻率 空間中越靠近，兩個子載波的信道就越相關。所采用的調制方法越高 并且因此可能的相位關系的數量越大，在給定的無線電信道的情況下 正確的相位關系的檢測就越困難。另一方面，無線電信道越不同，在 給定的相位關系的情況下正確的檢測就越困難。因此有利的是，使子 載波間隔和所采用的調制方法互相協(xié)調。
為了估計哪些數量的相移適合于確定的子栽波間隔，可以將相干
帶寬用作不同子載波之間的相關性的量度。如果例如考察具有3.33 ys
的延遲擴展(英文delay spread)的信道，則50%的相干帶寬大約相
當于60kHz。在15 kHz的子載波寬度時，這相當于4個子載波的寬度。
由此得出，根據圖4的QPSK調制方法至少應該可應用于直至3個子栽
波的子栽波間隔，并且根據圖4的BPSK調制方法至少應該可應用于直
至6個子載波的三個較大的子載波間隔。
通過/Cd。gJ(9 + 8 + 7)'4 + (6 + 5 + 4)'2+(3+2 +)'l]比特=7.丄比特，得出借
助根據圖4的編碼可以傳輸的信息容量IC。在此情況下，笫一圓括弧 的9與為1的子載波間隔DIST相對應，因為存在在10個子載波之內 布置兩個相鄰子載波的9種可能性。第一圓括弧的9與4相乘，因為 對于為1的子栽波間隔DIST來說允許四個相位差PHASE。第一圓括弧 的8相應地與為2的子栽波間隔DIST相對應，第一圓括弧的7與為3 的子載波間隔DIST相對應，第二圓括弧的6與為4的子載波間隔DIST 相對應，等等。
用戶站確定兩個子載波的信號之間的子載波間隔DIST和相移PHASE。這些量之間的分配、即圖4的每一行和小區(qū)特定的信息之間的 分配對于它來說是已知的，使得它可以根據對子載波間隔DIST的認識 結合相移PHASE確定相應的信息。例如可以采用以此方式從基站向用 戶站所傳輸的7.1比特，以便用信號通知小區(qū)特定的擾碼。
為了在多個子載波上發(fā)送組織信息的情況下實現(xiàn)低的PAPR (峰值 與平均功率比)，例如在以下文獻中所說明的IFDMA (交織頻分多址) 特別適合
■AFilippi, E. Costa， E. Schulz: "LowComplexity Interleaved Sub—carrier Allocation in OFDM Multiple Access Systems"， Proc. IEEE VTC '04，洛杉肌，加利福尼亞，美國，2004年9月，
-T.Frank, A. Klein ， E. Costa ， E. Schulz : "Interleaved Orthogonal Frequency Division Multiple Access with Variable Data Rates" ， OFDM專題學術討論會，漢堡，2005年8月31日至9 月1曰。
像迄今為止那樣考察將兩個子栽波用于傳送基站的組織信息的情 況。在IFDMA時，在此情況下，在發(fā)射機側在時域中存在兩個復數符 號zl、 z2的序列，這些復數符號zl、 z2經由2點離散傅里葉變換被 轉換成頻域中的兩個復數符號pl、 p2，其中適用
pi = zl + z2以及p2 = zl - z2 。
復數符號pl和p2隨后通過逆快速傅里葉變換被轉換到時域中并 被發(fā)送。
為了確保能夠在接收機中盡可能可靠地檢測"雙音"信號并且降 低"漏檢(missed detection)"的概率，有利的是，pl和p2的絕對 值在頻域中是相同大小的，因為于是可以在接收機中以小的誤差概率 調節(jié)逆離散傅里葉變換的分支(Finger)。為了實現(xiàn)數值的相等，必 須適用xl . x2 = -yl . y2，其中xl等于zl的實數部分，yl等于 zl的虛數部分，x2等于z2的實數部分，以及y2等于x2的虛數部分。 如果zl例如等于l，即xK和yl-0，則必須x2—，并且可以任意地 選擇y2。
為了此外獲得所傳輸的信號的所希望的低的PAPR，應適用，zl和 z2的絕對值是相等的。如果zl例如等于l，即xl = l和yl = 0，則 在此情況下必須y2 - ±1?？偣灿纱说贸鰖l = 1和z2 = ± j。因此在兩個信號之間，丌和-丌的相移是可能的。
所述的實例在不限制一般性的情況下表明如果已知或確定兩個 要傳輸的符號之一，并且在頻域中pl和p2的絕對值應是相同大小的， 以及此外在時域中zl和z2的絕對值應是相同大小的，則由于兩個信 號之間的相位關系的雙重可能性，可以傳輸l比特信息。
如上面已經闡述的那樣，有利的是，只有當所采用的子載波互相
不具有太大的間隔時，才應用信息到相移的編碼。圖5也像圖4那樣
在左列中展示兩個所采用的子載波之間的子載波間隔DIST，并在右列
中展示兩個子載波的信號之間的相移PHASE。對于IFDMA傳輸來說，對
于為1、 2、 3和4的子載波間隔DIST，如上面所推導的那樣，允許恰
好兩個相位關系，也就是為丌和-兀的兩個相位PHASE,而對于為6、
7、 8和9的子載波間隔DIST，相位差不被允許。因為如果兩個所采用
的子載波之間的子載波間隔DIST小于50%的相干帶寬，則在接收機側
可以容易地檢測zl和z2之間的相移。而在較大的子載波間隔DIST時，
這不再必然合乎實際。
在采用根據圖5的編碼時可以傳輸的信息容量IC得出為
/C = l。g2[(9 + 8 + 7 + 6)'2 + (5 + 4 + 3 + 2 + l).l]比特=6. 2比特。第一圓括弧中的9
在此情況下與為l的子載波間隔相對應，因為存在在IO個子載波上兩 個相鄰子載波的分布的9種不同可能性。9與2相乘，因為存在2種可 能的相位關系。相應的內容也對(與第一圓括弧中的8相對應的)為2 的子載波間隔、(與第一圓括弧中的7相對應的)為3的子栽波間隔、 以及(與第一圓括弧中的8相對應的)為4的子載波間隔適用。對于 (與第二圓括弧中的5相對應的)為5的直至(與第二圓括弧中的1 相對應的)為9的較大的子載波間隔，不對相位差進行編碼并在接收 機側不進行分析，因為對此只允許為0的相位差。
以下說明迄今的IFDMA方法的擴展。可能與此不同的是，zl的數 值應等于z2的數值。這相當于舍棄有利地低的PAPR。為了確保在頻域 中pl和p2的數值的相等，可以根據以上的論述選擇z2 = j . k，其中 k是任意整數。在此情況下，如上所述，兩種相位差、也就是tt和-丌 是可能的。附加地，兩個信號的幅度不同，因為第一信號的幅度為xl， 因為zl-xl，而第二信號的幅度為k。通過這種幅度差異，可以傳輸 其它的信息。在此情況下，圖5的每一行可以按照k的不同的允許值 凈皮分成多4亍。根據IFDMA方法的最后所i兌明的擴展，用戶站檢測頻率位置和用 于組織信息的子栽波的頻率間隔、以及兩個子栽波的信號之間的相位 差、和這些信號之間的幅度關系。根據這些信息，它可以在使用它已 知的分配表的情況下確定小區(qū)特定的信息。雖然借助IFDMA技術闡述 了除了相位差的使用之外幅度關系的使用，但它不局限于IFDMA,而是 也可以應用于另外的多載波傳輸方法。
為了減小錯誤檢測的概率，有利的是，僅允許某些子載波間隔。 參考顯示兩個子載波的所有可能的子載波間隔的使用的圖4和5，例如 可以刪去所有涉及奇數的子載波間隔的行。不過由此可傳輸的比特的 數量降低。
在采用所說明的方法的情況下，可以通過在多個子載波上一次性 發(fā)送信號來實現(xiàn)某個數量的比特。如果實際所需要的比特數量超出該 數量，則多次發(fā)送是可能的。該多次發(fā)送可以直接地或也可以以某個 時間間隔相繼進行。如果應由基站傳輸大規(guī)模的小區(qū)特定的信息，則 基站可以利用可供用于發(fā)送組織信息的多個時隙，以便傳輸它的小區(qū) 特定的信息的全部。在采用多次相繼發(fā)送時，通過使信息容量與相繼 發(fā)送的信號的相位差和/或相對的頻率位置和/或幅度關系相關聯(lián)，其 它的編碼是可能的。
迄今出發(fā)點是在2個子栽波上傳輸組織信息。然而在此情況下僅 僅涉及一個實例，可以附加地或替代地采用更大數量的子載波。例如 可以規(guī)定在2、 3或4個子載波上傳輸組織信息。在此情況下，除了圖 4或5中所示出的有關2個所采用的子栽波的表之外，存在有關3和4 個所采用的子栽波的兩個其它的表。由此更大規(guī)模的信息可以被編碼， 或通過一 次性發(fā)送組織信息來傳輸。
有利的是，實現(xiàn)可以例如相當于無線電信道的相干帶寬的最大子 載波間隔的確定。當不同數量的可采用的子載波是可能的時，這是尤 其有利的。由于最大子載波間隔的限制，例如不大可能的是，在接收 機側3個子載波的采用與2個子栽波的采用相混淆，因為由于子載波 的接近，通常所有的子載波或沒有子栽體由于惡劣的無線電傳輸條件 而遭受強烈的衰減。允許的子栽波間隔越大，在用戶側檢測到比在發(fā) 射機側所采用的子載波的數量更小的子載波就越有可能，因為在增長 的子載波間隔的情況下可以更容易地實現(xiàn)，僅僅所采用的子載波的一個子集位于所謂的"衰落傾角(fading dip)，，中。在此情況下，不 能實現(xiàn)所傳輸的信息的正確的解碼。
權利要求
1.用于在無線電通信系統(tǒng)中從發(fā)射機(BS)向接收機(MS)傳輸信息(ORG)的方法，其中，將被分成多個子載波的頻帶(FB)用于通信，所述發(fā)射機(BS)在至少兩個子載波上分別發(fā)送信號(ORG1，ORG2)，其中對所述信息(ORG)進行編碼，使得所述信息能夠在接收機側在利用對至少兩個子載波的頻率位置的認識并結合對至少兩個信號(ORG1，ORG2)之間的相位關系的認識的情況下被確定。
2. 按照權利要求1的方法，其中，對所述信息(ORG)進行編碼， 使得所述信息能夠在接收機側在附加地利用對至少兩個信號(0RG1， 0RG2)之間的幅度關系的認識的情況下被確定。
3. 按照權利要求1或2的方法，其中，對所述信息(ORG)進行編 碼，使得所述信息能夠在接收機側在附加地利用對至少兩個子載波的 數量的認識的情況下纟皮確定。
4. 按照權利要求1至3之一的方法，其中，所述頻帶(FB)的部 分可供所述發(fā)射機(BS)用于傳輸所述信息(ORG)，其中所述至少兩 個子載波是所述頻帶(FB)的所述部分的子集，以及所述發(fā)射機(BS)不將所述頻帶(FB)的所述部分的未被用于發(fā) 送至少兩個信號(0RG1， 0RG2)的子載波用于信號發(fā)送。
5. 按照權利要求1至4之一的方法，其中，所迷方法附加地由另 外的發(fā)射機(BS)執(zhí)行，用于發(fā)送另外的信息，其中所述頻帶(FB) 的部分可供所述發(fā)射機(BS)用于傳輸所述信息(ORG)，而所述頻帶(FB)的另外的部分可供所述另外的發(fā)射機(BS)用于傳輸所述另外 的信息。
6. 用于在無線電通信系統(tǒng)中從發(fā)射機(BS)向接收機(MS)傳輸 信息(ORG)的方法，其中，將被分成多個子載波的頻帶(FB)用于通信，所述接收機(MS )在至少兩個子載波上分別接收信號(0RG1， 0RG2 ), 并且在利用對所述至少兩個子載波的頻率位置的認識并結合對至少兩 個信號(0RG1， 0RG2)之間的相位關系的認識的情況下確定所述信息 (ORG)。
7. 按照權利要求6的方法，其中，所述接收機(MS)在附加地利用對至少兩個信號(0RG1, 0RG2)之間的幅度關系的認識的情況下確 定所述信息(ORG)。
8. 按照權利要求6或7的方法，其中，所述接收機(MS)在附加 地利用對至少兩個子栽波的數量的認識的情況下確定所述信息(ORG)。
9. 按照權利要求6至8之一的方法，其中，所述接收機(MS)將 至少兩個信號(0RG1， 0RG2 )中的至少一個除了用于確定所述信息(ORG ) 之外還用于時間同步和用于頻率同步。
10. 按照權利要求1至9之一的方法，其中，使用在與至少兩個信 號(0RG1， 0RG2)之間的相位關系結合的至少兩個子載波的頻率位置、和信息容量之間的分配。
11. 按照權利要求10的方法，其中，在所述分配中，針對至少兩 個子載波之間的不同頻率間隔，使用不同數量的相位關系。
12. 按照權利要求11的方法，其中，針對至少兩個子載波之間的 笫一頻率間隔，使用第一數量的相位關系，并且針對相對于所述至少 兩個子載波之間的第一頻率間隔更大的第二頻率間隔，使用相對于第 一數量更小的第二數量的相位關系。
13. 按照權利要求10至12之一的方法，其中，所述信息(ORG) 的傳輸是IFDMA傳輸，其中在所述分配中，至少針對至少兩個子載波 之間的有些頻率間隔，使用恰好兩種可能的相位關系。
14. 按照權利要求10至13之一的方法，其中，在所述分配中使用 至少兩個子載波之間的最大頻率間隔，該最大頻率間隔取決于發(fā)射機(BS)和接收機(MS)之間的傳輸信道的特性。
15. 按照權利要求1至14之一的方法，其中，所述信息(0RG)是 所述接收機(MS)用于向所述發(fā)射機(BS)發(fā)送消息和/或用于對所述 發(fā)射機(BS)的消息進行解碼所需要的信息。
16. 按照權利要求1至15之一的方法，其中，至少兩個信號(0RG1， 0RG2)分別是恒定相位和幅度的振蕩。
17. 用于在無線電通信系統(tǒng)中向接收機(MS)傳輸信息(ORG)的 發(fā)射機(BS ),具有用于將被分成多個子載波的頻帶(FB)的子栽波用于通信的裝置， 用于在至少兩個子載波上分別發(fā)送信號(0RG1, 0RG2)的裝置， 裝置，用于對所述信息(ORG)進行編碼，使得所述信息能夠在接收機側在利用對至少兩個子載波的頻率位置的認識并且結合對至少兩個信號(0RG1， 0RG2)之間的相位關系的認識的情況下被確定。
18.用于在無線電通信系統(tǒng)中接收發(fā)射機(BS)的信息(ORG)的接收機(MS )，具有用于將被分成多個子載波的頻帶(FB)的子栽波用于通信的裝置， 用于在至少兩個子栽波上分別接收信號(0RG1， 0RG2)的裝置， 用于在利用對至少兩個子載波的頻率位置的認識并且結合對至少兩個信號(0RG1， 0RG2)之間的相位關系的認識的情況下確定所述信息(ORG)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在無線電通信系統(tǒng)中從發(fā)射機(BS)向接收機(MS)傳輸信息(ORG)的方法，其中將被分成多個子載波的頻帶用于通信。該發(fā)射機(BS)在至少兩個子載波上分別發(fā)送信號，其中對該信息(ORG)進行編碼，使得該信息能夠在接收機側在利用對至少兩個子載波的頻率位置的認識并結合對至少兩個信號之間的相位差的認識的情況下被確定。此外本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行本方法的發(fā)射機(BS)和接收機(MS)。
文檔編號H04L27/30GK101322372SQ200680045729
公開日2008年12月10日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權日2005年10月5日
發(fā)明者A·克萊因, A·洛賓格, B·拉夫, H·格萊克, I·維林, J·克勞斯, J·米切爾, M·多特林, R·哈爾夫曼, T·欣德蘭, W·澤瓦斯 申請人:諾基亞西門子通信有限責任兩合公司