專利名稱：用于sc-fdma發(fā)射分集的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及無(wú)線通信，并且更具體地涉及用于單載波頻分多址(SC-FDMA)中的上 行鏈路通信的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)已經(jīng)采用正交頻分多址(OFDMA)以獲得較高比特率。在蜂窩應(yīng)用中，OFDMA的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其在存在多徑信號(hào)傳播時(shí)的魯棒性。對(duì)多徑 的抗擾度源于OFDMA系統(tǒng)在M個(gè)正交頻率載波上發(fā)射信息的事實(shí)，每個(gè)正交頻率載波以1/ M乘以信息信號(hào)的比特率運(yùn)行。然而，OFDMA波形呈現(xiàn)非常明顯的包絡(luò)波動(dòng)，產(chǎn)生高峰均功 率比(PAPR)。具有高PAPR的信號(hào)要求高度線性的功率放大器以避免過(guò)多的互調(diào)失真。為 了獲得該線性性，以從放大器的峰值功率退避所得的功率來(lái)操作放大器。結(jié)果導(dǎo)致低功率 效率，這為便攜式無(wú)線終端帶來(lái)顯著的負(fù)擔(dān)。蜂窩上行鏈路傳輸中OFDMA的另一問題在于同時(shí)進(jìn)行發(fā)射的不同終端之間的頻 率基準(zhǔn)的不可避免的偏移。頻率偏移破壞傳輸?shù)恼恍?，由此引入多址干擾。為了克服這 些缺點(diǎn)，3GPP已經(jīng)在蜂窩系統(tǒng)的“長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE) ”中采用了用于上行鏈路傳輸?shù)腛FDMA的 修改形式。OFDMA的修改版本被稱為單載波FDMA (SC-FDMA)。如在OFDMA中，SC-FDMA系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)使用不同的正交頻率(子載波)來(lái)發(fā)射信 息符號(hào)。然而，它們順序地而不是并行地發(fā)射子載波。相對(duì)于0FDMA，該方案大大減少了發(fā) 射波形中的包絡(luò)波動(dòng)。因此，相比OFDMA信號(hào)，SC-FDMA信號(hào)具有固有地較低PAPR。然而， 在具有嚴(yán)重多徑傳播的蜂窩系統(tǒng)中，SC-FDMA信號(hào)帶有大量符號(hào)間干擾到達(dá)基站。因此，在嘗試接收SC-FDMA傳輸時(shí)，基站通常采用自適應(yīng)頻域均衡以抵消該干擾。 該方案在蜂窩系統(tǒng)中具有意義，因?yàn)槠湟曰咎幍膹?fù)信號(hào)處理(頻域均衡)為代價(jià)減少了 便攜式用戶設(shè)備(UE)中的線性放大負(fù)擔(dān)。低PAPR是SC-FDMA的獨(dú)特屬性，其使SC-FDMA非常適于用在LTE上行鏈路接入方 法中。由于低PAPR，與例如OFDMA相比，SC-FDMA能夠潛在地提供較大覆蓋、消耗較少功率 放大器(PA)的功率、且花費(fèi)更少。當(dāng)前LTE標(biāo)準(zhǔn)在物理上行鏈路同步信道中采用SC-FDMA進(jìn)行上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳 輸。然而，為了保持低PAPR屬性，指配到UE用于SC-FDMA的子載波需要均勻地分布或者基 于子帶，即連續(xù)子載波的子帶。當(dāng)前LTE標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)采用了基于子帶的方法，使得UE在LTE 上行鏈路中被指配到連續(xù)子載波的子帶以用于數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于LTE UL控制信道PUCCH(物 理上行鏈路控制信道)，通過(guò)發(fā)射頻域低PAPR序列，即在IFFT之后的具有低PAPR的序列， 來(lái)實(shí)現(xiàn)低PAPR性能。
先前對(duì)SC-FDMA的研究和結(jié)果，LTE上行鏈路(UL)大體上僅僅集中在一個(gè)發(fā)射天 線的使用。然而，現(xiàn)在清楚的是，對(duì)于高級(jí)LTE，其是LTE標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)程的下一步驟，為了潛在 地改善覆蓋和吞吐量，在UE將支持多于一個(gè)的天線。盡管由于OFDMA (其用于LTE下行鏈路(DL)中)認(rèn)真研究了發(fā)射分集，DL中的 為OFDMA而研發(fā)的技術(shù)不能直接轉(zhuǎn)移到UL中的SC-FDMA。這通常因?yàn)橐韵率聦?shí)為了保持 UL中的SC-FDMA的低PAI^R屬性，在上行鏈路中采用的發(fā)射分集技術(shù)必須被設(shè)計(jì)成保持低 PAPR，其不是對(duì)于為OFDMA DL而研發(fā)的分集技術(shù)的而言的，因?yàn)镺FDMA不具有低PAPR。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)較寬方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N在具有隊(duì)個(gè)天線(Na ^ 2)的無(wú)線通信設(shè)備 中用于單載波頻分多址(SC-FDMA)上行鏈路發(fā)射分集的方法，該方法包括對(duì)于N個(gè)已調(diào) 制數(shù)據(jù)符號(hào)的組對(duì)所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)以生成所述 N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量的集合；將所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量 映射到M個(gè)子載波寬(M > N)的子帶中的N個(gè)子載波以生成M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合；對(duì) 所述M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合執(zhí)行M點(diǎn)離散傅里葉逆變換(IDFT)以生成M個(gè)離散時(shí)域值 的基準(zhǔn)序列；生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲版本；使用離散時(shí)域 值的基準(zhǔn)序列在Na個(gè)天線的第一個(gè)上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)；以及對(duì)于每個(gè)其他天線，發(fā)射使 用所述M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲版本中相應(yīng)的一個(gè)生成的相應(yīng) SC-FDMA 信號(hào)。在一些實(shí)施例中，Na = 2并且生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位 延遲版本包括生成相對(duì)于基準(zhǔn)序列被循環(huán)移位M/4的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的循環(huán) 移位延遲版本。在一些實(shí)施例中，Na = 4并且生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位 延遲版本包括生成相對(duì)于基準(zhǔn)序列被分別循環(huán)移位M/4、-M/4和M/2的M個(gè)離散時(shí)域值的 基準(zhǔn)序列的三個(gè)循環(huán)移位延遲版本。根據(jù)本發(fā)明的另一較寬方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N無(wú)線發(fā)射機(jī)，包括離散傅里葉變換 器，其被配置為對(duì)N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)以生成N個(gè)已調(diào)制數(shù) 據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量的集合；子載波映射器，其被配置為將所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N 個(gè)頻域分量映射到M個(gè)子載波寬(M > N)的子帶中的N個(gè)子載波(M > N)以生成M個(gè)復(fù)子 載波振幅的集合；離散傅里葉逆變換器，其被配置為對(duì)所述M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合執(zhí)行M 點(diǎn)離散傅里葉逆變換(IDFT)以生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列；循環(huán)移位延遲器，其被配 置為生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲版本；以及RF發(fā)射機(jī)，其被配 置為對(duì)于第一天線，使用離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列順序地調(diào)制子帶的M個(gè)子載波以在第一 天線上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)；以及，對(duì)于至少一個(gè)其他天線的每一個(gè)，使用M個(gè)離散時(shí)域值的 基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲版本中相應(yīng)的一個(gè)順序地調(diào)制所述子帶的M個(gè)子載波以 在所述天線上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)其他天線包括第二天線，并且循環(huán)移位延遲器被配置 為生成相對(duì)于基準(zhǔn)序列被循環(huán)移位M/4的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的循環(huán)移位延遲版本 以用于第二天線上的發(fā)射分集。
在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)其他天線包括三個(gè)其他天線，并且所述循環(huán)移位延遲 器被配置為生成相對(duì)于基準(zhǔn)序列被分別循環(huán)移位M/4、-M/4和M/2的M個(gè)離散時(shí)域值的基 準(zhǔn)序列的三個(gè)循環(huán)移位延遲版本。根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)較寬方面，提供了一種無(wú)線設(shè)備，其包括根據(jù)第一較寬方面 的無(wú)線發(fā)射機(jī)。根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)較寬方面，提供了一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA) 子帶的發(fā)射分集的方法，該方法包括將帶寬劃分為多個(gè)子帶；將每個(gè)子帶指配到多個(gè)天 線中的相應(yīng)天線；以及利用被指配到子帶的相應(yīng)天線發(fā)射每個(gè)子帶中的SC-FDMA信號(hào)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)子帶中的子帶均具有相同大小。根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)較寬方面，提供了一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA) 子帶的發(fā)射分集的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其被配置為生成用于在多個(gè)鄰接(contiguous)子帶的每一 個(gè)中發(fā)射的SC-FDMA信號(hào)。在一些實(shí)施例中，無(wú)線發(fā)射機(jī)包括用于每個(gè)子帶的相應(yīng)信號(hào)處理路徑，每個(gè)信號(hào) 處理路徑包括相應(yīng)的離散傅里葉變換器(DFT)。在一些實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)處理路徑在DFT之后包括子載波映射器，所述子載波 映射器之后是的離散傅里葉逆變換器。根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)較寬方面，提供了一種在SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路中用于 上行鏈路自適應(yīng)子信道化的方法，該方法包括基于所述無(wú)線設(shè)備的操作功率上升空間 (headroom)為無(wú)線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括確定無(wú)線設(shè)備在其上具有衰落峰值的子載 波，其中為無(wú)線設(shè)備指配多個(gè)非鄰接子帶包括基于所述無(wú)線設(shè)備的操作功率上升空間以 及所述無(wú)線設(shè)備在其上具有衰落峰值的子載波為所述無(wú)線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的 上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)較寬方面，提供了一種在基站中用于適配具有MIMO功能的 (MIMO-capable)無(wú)線設(shè)備的SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路連接的方法，包括監(jiān)視所述無(wú)線設(shè) 備的操作功率上升空間；當(dāng)所述無(wú)線設(shè)備具有充足操作功率上升空間時(shí)，基于信道強(qiáng)度調(diào) 度多碼字秩-1傳輸或至少秩-2傳輸。根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)較寬方面，提供了一種用于在SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道 上的發(fā)射分集的方法，包括對(duì)于多個(gè)天線中的每一個(gè)基于通過(guò)對(duì)于每個(gè)天線不同的時(shí) 域預(yù)編碼矢量的跳躍來(lái)預(yù)編碼SC-FDMA已調(diào)制符號(hào)的序列，以及發(fā)射所述多個(gè)預(yù)編碼的 SC-FDMA調(diào)制的符號(hào)。在一些實(shí)施例中，預(yù)編碼矢量的元素包括{1}和{j}。在一些實(shí)施例中，多個(gè)天線包括兩個(gè)天線，并且預(yù)編碼矢量包括{1，1}，{1，-1}， {1, j}和{1， -j}。在一些實(shí)施例中，SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道包括前向糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道包括長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)上行鏈路隨 機(jī)接入信道(RACH)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，在閱覽了本申請(qǐng)的特定實(shí)施例的以下描述后，本申請(qǐng)的實(shí) 施例的其他方面和特征將變得明顯。


現(xiàn)在僅通過(guò)示例方式參考附圖來(lái)描述本申請(qǐng)的實(shí)施例，其中 圖IA是SC-FDMA發(fā)射機(jī)的框圖IB是SC-FDMA接收機(jī)的框圖2是將由已經(jīng)將預(yù)編碼矢量跳躍應(yīng)用到第二天線的符號(hào)的兩個(gè)天線發(fā)射的已調(diào)制 數(shù)據(jù)符號(hào)的列表；
圖3是SC-FDMA發(fā)射機(jī)的框圖，其將循環(huán)移位延遲分集(CDD)用于兩個(gè)天線上的上行 鏈路發(fā)射分集；
圖4是用于兩個(gè)天線的SC-FDMA符號(hào)的時(shí)域表示，其中循環(huán)移位延遲被應(yīng)用到天線之 一的SC-FDMA符號(hào)；
圖5A是帶寬分配圖，其圖示了對(duì)于具有兩個(gè)發(fā)射天線的UE如何可以實(shí)現(xiàn)子帶發(fā)射分 集的示例；
圖5B是將SBTD用于兩個(gè)發(fā)射天線上的發(fā)射分集的SC-FDMA發(fā)射機(jī)的框圖； 圖6是蜂窩通信系統(tǒng)的框圖7是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例的示例基站的框圖； 圖8是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例的示例無(wú)線終端的框圖； 圖9是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例的示例中繼站的框圖； 圖10是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例的示例OFDM發(fā)射機(jī)架構(gòu)的邏輯分解的框 圖；以及
圖11是可以用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例的示例OFDM接收機(jī)架構(gòu)的邏輯分解的框圖。
具體實(shí)施例方式為了保持SC-FDMA的低PAI3R屬性，同時(shí)也利用多天線發(fā)射分集的潛在益處，人們 可以尋找采用具有以下屬性中的許多(即使不是全部)的SC-FDMA上行鏈路發(fā)射分集方案
保持SC-FDMA的低PAPR屬性；
在一個(gè)SC-FDMA符號(hào)內(nèi)提供全分集循環(huán)(在每個(gè)SC-FDMA符號(hào)中存在碼本中的所有 條目)；
提供與用戶設(shè)備(UE)速度無(wú)關(guān)的一致性性能； 提供多級(jí)別信道組合；以及 為了成本效率的目的相對(duì)容易地實(shí)施。盡管前面的內(nèi)容提及考慮到基于DFT的SC-FDMA數(shù)據(jù)信道中的發(fā)射分集，諸如在 LTE UL中使用的那些，但這樣的考慮也適用于其他低PAI3R信號(hào)傳輸(signaling)方案，諸 如LTE上行鏈路中的基于頻域低PAH 序列的控制信道以及其他多址信號(hào)傳輸技術(shù)，諸如碼 相移鍵控(CPSK) OFDMA?，F(xiàn)在參考圖IA和IB討論SC-FDMA信號(hào)傳輸?shù)母鱾€(gè)方面，其提供用于單輸入單輸 出(SISO)通信的常規(guī)SC-FDMA發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的示例。在SISO中，移動(dòng)站在一個(gè)天線上 進(jìn)行發(fā)射，并且基站和/或中繼站在一個(gè)天線上進(jìn)行接收。圖IA和IB圖示用于常規(guī)LTESC-FDMA上行鏈路的在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處使用的基本信號(hào)處理步驟/塊。圖IA中圖示的SC-FDMA發(fā)射機(jī)250包括信號(hào)處理路徑，該信號(hào)處理路徑包括N點(diǎn) DFT 200、子載波映射器202、M點(diǎn)IDFT 204、循環(huán)前綴(CP)添加器206、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和射頻 (RF)無(wú)線電裝置(radio) 208和發(fā)射天線210。圖IB中圖示的SC-FDMA接收機(jī)260包括信號(hào)處理路徑，該信號(hào)處理路徑包括接收 天線212、RF無(wú)線電及模數(shù)轉(zhuǎn)換器214、循環(huán)前綴除去器(remover) 216,M點(diǎn)DFT 218、子載 波解映射器/均衡器220、N點(diǎn)IDFT 222和檢測(cè)器224。SC-FDMA是為3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)寬帶無(wú)線第4代0G)空中接口標(biāo)準(zhǔn)等的上行 鏈路引入的調(diào)制和多址方案。SC-FDMA可以被視為離散傅里葉變換(DFT)預(yù)編碼OFDMA方 案，或其也可以被視為單載波(SC)多址方案。在SC-FDMA和OFDMA的整個(gè)收發(fā)機(jī)處理過(guò) 程中存在若干類似性。然而，因?yàn)橐颜{(diào)制的符號(hào)的DFT預(yù)編碼和解調(diào)的符號(hào)的對(duì)應(yīng)IDFT， SC-FDMA明顯地不同于OFDMA。因?yàn)樵擃A(yù)編碼，SC-FDMA子載波不像OFDMA子載波的情況那 樣被獨(dú)立地調(diào)制。結(jié)果，SC-FDMA信號(hào)的峰均功率比(PAPR)低于OFDMA信號(hào)的PAPR。較低 的PAPR在發(fā)射功率效率方面使移動(dòng)終端大大受益。SC-FDMA系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)將二進(jìn)制輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為已調(diào)制子載波的序列。為了完成 這點(diǎn)，其利用了圖IA中所示的信號(hào)處理塊。信號(hào)處理在一些不同的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)。資源 指配在發(fā)射時(shí)間間隔(TTI)內(nèi)發(fā)生。在3GPP LTE中，典型的TTI是0. 5ms。TTI被進(jìn)一步 劃分為稱為塊的時(shí)間間隔。塊是用于一次發(fā)射所有子載波的時(shí)間。在發(fā)射機(jī)250的輸入端，基帶調(diào)制器(未示出)以包括二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、四 進(jìn)制PSK(QPSK)、16級(jí)正交調(diào)幅(16-QAM)和64-QAM的若干可能調(diào)制格式之一將二進(jìn)制輸
入變換為復(fù)數(shù)、的多級(jí)序列。系統(tǒng)
可以調(diào)整調(diào)制格式，并由此調(diào)整傳輸比特率以匹配每個(gè)終端的當(dāng)前信道條件。發(fā)射機(jī)接下來(lái)將調(diào)制符號(hào)編組成塊，每個(gè)塊都包含N個(gè)符號(hào)。調(diào)制SC-FDMA子
載波中的第一步驟是用N點(diǎn)DFT 200執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)，以產(chǎn)生輸入符號(hào)的頻 域表示&。子載波映射器202然后將N個(gè)DFT輸出中的每一個(gè)映射到能夠被發(fā)射的M(M > N)個(gè)正交子載波之一。如在OFDMA中，M的典型值是256個(gè)子載波，并且N = M/Q是M的整數(shù)約數(shù)。Q是符 號(hào)序列的帶寬擴(kuò)展因數(shù)。如果所有終端每塊發(fā)射N個(gè)符號(hào)，則系統(tǒng)能夠潛在地在沒有共信 道干擾的情況下處理Q個(gè)同時(shí)的傳輸。子載波映射的結(jié)果是復(fù)子載波振幅的集合$ (1 = 0，1，2，. . .，M - 1)，其中振幅中的N個(gè)是非零的。如在OFDMA中，M點(diǎn)逆DFT (IDFT) 將子載波振幅變換為復(fù)時(shí)域信號(hào)K。CP添加器206將稱為循環(huán)前綴(CP)的符號(hào)集合添加到復(fù)時(shí)域符號(hào) 的序列，以 提供保護(hù)時(shí)間以防止由于多徑傳播引起的塊間干擾(IBI)。DAC/RF塊208然后使用每個(gè) (以及CP)來(lái)調(diào)制單頻率載波。并且，所有已調(diào)制 符號(hào)經(jīng)由發(fā)射天線210被順序地發(fā)射。SC-FDMA接收機(jī)沈0經(jīng)由接收天線212接收SC-FDMA調(diào)制符號(hào)，解調(diào)接收到的符 號(hào)，并且利用RF/ADC 214將其從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字，并且利用CP除去器216除去循環(huán)前綴。 一旦CP已經(jīng)被除去，M點(diǎn)DFT 218就執(zhí)行M點(diǎn)DFT，并且由子載波解映射器220對(duì)M點(diǎn)DFT218的輸出中的頻域分量執(zhí)行解映射(且在一些情況下執(zhí)行均衡)。N點(diǎn)IDFT 222對(duì)解映 射的頻域分量執(zhí)行N點(diǎn)IDFT以生成復(fù)時(shí)域信號(hào)，檢測(cè)器2M從該復(fù)時(shí)域信號(hào)中提取二進(jìn)制 輸出。在一些情況下，CP是塊的最后部分的副本，其被添加以充當(dāng)接連塊之間的保護(hù)時(shí) 間并且將離散時(shí)間線性卷積轉(zhuǎn)換成離散時(shí)間循環(huán)卷積。因此，所發(fā)射的數(shù)據(jù)通過(guò)信道傳播 能夠被建模為信道脈沖響應(yīng)與所發(fā)射的數(shù)據(jù)塊之間的循環(huán)卷積，其在頻域中是DFT頻率樣 本的逐點(diǎn)相乘。那么，為了除去信道失真，接收的信號(hào)的DFT能夠被信道脈沖響應(yīng)逐點(diǎn)的 DFT簡(jiǎn)單地除，或者可以使用更復(fù)雜的頻域均衡技術(shù)。在LTE DL中，當(dāng)前將空頻塊編碼(SFBC)用于從基站或中繼器到UE的發(fā)射分集。 然而，需要注意的是在 3GPP TSG RAN WGl Meeting #47 Rl-063178 "ST/SF Coding and Mapping Schemes of the SC-FDMA in E-UTRA Uplink”中(拉脫維亞，里加，2006 年 11 月 6日至10日)(其在此通過(guò)引用被完全并入)，SFBC不保持SC-FDMA的低PAI3R屬性。空時(shí)塊編碼(STBC)已經(jīng)在3GPP TSG RAN WGl #47 Rl-063179 "Performance evaluations of STBC/SFBC schemes in E-UTRA Uplink，，(拉脫維亞，里加，2006年 11 月 6 日至 10 日)以及3GPP TSG RAN WGl Meeting #47bis Rl-070174 "Performance Evaluation of SC-FDMA with STBC in E-UTRA Uplink”(意大利，索倫托，2007 年 1 月 15 日至 19 日) 中被提出，其在此通過(guò)引用被完全并入。然而，當(dāng)UE快速移動(dòng)時(shí)，STBC可能易受信道遲滯 (channel aging)影響。例如，LTE支持達(dá)到350 km/h,其中f。=2GHz，最大多普勒將是 648.2 Hz0這意味著，在1個(gè)時(shí)隙(即7個(gè)SC-FDMA符號(hào))內(nèi)，最大信道相位改變能夠是大 約 116° 。此外，STBC要求偶數(shù)數(shù)目的SC-FDMA符號(hào)，其在LTE中得不到保證。例如，上行鏈 路控制信道PUCCH格式2、加和2b具有奇數(shù)數(shù)目的符號(hào)。預(yù)編碼矢量跳躍是公知發(fā)射分集方案，其中每個(gè)符號(hào)乘以常數(shù)，這將不影響 SC-FDMA的低PAPR屬性。圖2圖示可以如何將預(yù)編碼矢量跳躍應(yīng)用到用于兩天線UE的發(fā)射分集的SC-FDMA 的示例。圖2示出了在4個(gè)接連符號(hào)周期上跳過(guò)預(yù)編碼矢量的序列[1，1]T、[1，-1]_T、[1，j] 工和[l，_j]T* {、S1, ...SN_J表示的N個(gè)調(diào)制符號(hào)的塊。注意到，4個(gè)預(yù)編碼矢量對(duì)應(yīng) 于為L(zhǎng)TE下行鏈路定義的碼本矢量。也就是說(shuō)，預(yù)編碼矢量的元素等于士1或士 j。也應(yīng)當(dāng) 注意到，{、S1, ...SnJ在不同的時(shí)間承載不同的調(diào)制數(shù)據(jù)。如在圖2中能夠看出的，預(yù)編碼矢量跳躍涉及不同的矢量上的跳躍以實(shí)現(xiàn)空間分 集，這意味著原始信號(hào)一定在時(shí)間方向上被進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)編碼(冗余)，并且所發(fā)射的 符號(hào)需要跳過(guò)矢量集合以實(shí)現(xiàn)分集。該跳躍要求可能潛在地引起UL控制信道PUCCH的嚴(yán)重問題，因?yàn)槠洳皇窃跁r(shí)間上 編碼FEC，這意味著代替分集，可能從一個(gè)SC-FDMA符號(hào)到另一個(gè)SC-FDMA符號(hào)發(fā)生破壞性 組合，這可能導(dǎo)致不可靠的性能。循環(huán)移位延遲分集(OTD)已經(jīng)被認(rèn)為是用于OFDMA的發(fā)射分集技術(shù)。然而，由于 其相對(duì)于用于OFDMA應(yīng)用的SFBC的典型較弱性能，其通常不用作發(fā)射分集的手段。在CDD中，時(shí)域中的表明頻域中的相角改變的循環(huán)移位延遲，在傳輸之前被應(yīng)用 到時(shí)域中的符號(hào)。在OFDMA應(yīng)用中，在完成OFDM調(diào)制(其典型地包括前向糾錯(cuò)(FEC)編碼、交織、調(diào)制和M點(diǎn)IDFT)之后實(shí)施⑶D。在IDFT之后，信號(hào)被分割為Na個(gè)天線分支。第一天
線的循環(huán)移位被設(shè)置為零，而在其他分支中，信號(hào)以天線特定循環(huán)移位^，n = 1,...,Na-I
進(jìn)行循環(huán)移位。被稱作相位分集(PD)的頻域中的等同表示能夠直接從M點(diǎn)IDFT計(jì)算出， 并且對(duì)應(yīng)于
權(quán)利要求
1.一種在具有Na個(gè)天線的無(wú)線通信設(shè)備中用于單載波頻分多址(SC-FDMA)上行鏈路 發(fā)射分集的方法，Na ^ 2，該方法包括對(duì)于N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的組對(duì)所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT)以生成所述N個(gè)已調(diào)制數(shù) 據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量的集合；將所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量映射到M個(gè)子載波寬的子帶中的N個(gè)子載 波(M > N)以生成M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合；對(duì)所述M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合執(zhí)行M點(diǎn)離散傅里葉逆變換(IDFT)以生成M個(gè)離散 時(shí)域值的基準(zhǔn)序列；生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲版本； 使用離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列在Na個(gè)天線的第一個(gè)上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)；以及 對(duì)于每個(gè)其他天線，發(fā)射使用所述M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲 版本中相應(yīng)的一個(gè)生成的相應(yīng)SC-FDMA信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中Na= 2并且生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I 個(gè)循環(huán)移位延遲版本包括生成相對(duì)于所述基準(zhǔn)序列被循環(huán)移位M/4的M個(gè)離散時(shí)域值的 基準(zhǔn)序列的循環(huán)移位延遲版本。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中Na= 4并且生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I 個(gè)循環(huán)移位延遲版本包括生成相對(duì)于所述基準(zhǔn)序列被分別循環(huán)移位M/4、-M/4和M/2的M 個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的三個(gè)循環(huán)移位延遲版本。
4.一種無(wú)線發(fā)射機(jī)，包括離散傅里葉變換器，被配置為對(duì)N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行N點(diǎn)離散傅里葉變換(DFT) 以生成N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量的集合；子載波映射器，被配置為將所述N個(gè)已調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)的N個(gè)頻域分量映射到M個(gè)子載 波寬(M > N)的子帶中的N個(gè)子載波以生成M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合；離散傅里葉逆變換器，被配置為對(duì)所述M個(gè)復(fù)子載波振幅的集合執(zhí)行M點(diǎn)離散傅里葉 逆變換(IDFT)以生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列；循環(huán)移位延遲器，被配置為生成M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位延遲版 本；以及RF發(fā)射機(jī)，被配置為對(duì)于第一天線，使用離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列順序地調(diào)制子帶的M個(gè)子載波以在第一天 線上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)；以及對(duì)于至少一個(gè)其他天線的每一個(gè)，使用M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的Na-I個(gè)循環(huán)移位 延遲版本中相應(yīng)的一個(gè)順序地調(diào)制子帶的M個(gè)子載波以在所述天線上發(fā)射SC-FDMA信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中所述至少一個(gè)其他天線包括第二天線，并且 所述循環(huán)移位延遲器被配置為生成相對(duì)于基準(zhǔn)序列被循環(huán)移位M/4的M個(gè)離散時(shí)域值的基 準(zhǔn)序列的循環(huán)移位延遲版本以用于第二天線上的發(fā)射分集。
6.如權(quán)利要求4所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中所述至少一個(gè)其他天線包括三個(gè)其他天線， 并且所述循環(huán)移位延遲器被配置為生成相對(duì)于基準(zhǔn)序列被分別循環(huán)移位M/4、-M/4和M/2 的M個(gè)離散時(shí)域值的基準(zhǔn)序列的三個(gè)循環(huán)移位延遲版本。
7.一種無(wú)線設(shè)備，包括如權(quán)利要求4至6中的任何一項(xiàng)所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)。
8.一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的方法，所述方法包括將帶寬劃分為多個(gè)子帶；將每個(gè)子帶指配到多個(gè)天線中的相應(yīng)天線；以及用被指配到子帶的相應(yīng)天線發(fā)射每個(gè)子帶中的SC-FDMA信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述多個(gè)子帶中的子帶均具有相同大小。
10.一種用于基于單載波頻分多址(SC-FDMA)子帶的發(fā)射分集的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其被配 置為生成用于在多個(gè)鄰接子帶中的每一個(gè)中發(fā)射的SC-FDMA信號(hào)。
11.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，包括用于每個(gè)子帶的相應(yīng)信號(hào)處理路徑，每個(gè) 信號(hào)處理路徑包括相應(yīng)離散傅里葉變換器(DFT)。
12.如權(quán)利要求11所述的無(wú)線發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)信號(hào)處理路徑在DFT之后包括子載波 映射器，所述子載波映射器之后是離散傅里葉逆變換器。
13.—種在SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路中用于上行鏈路自適應(yīng)子信道化的方法，該方法 包括基于無(wú)線設(shè)備的操作功率上升空間為無(wú)線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳 輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述無(wú)線設(shè)備在其上具有衰落峰值的子載波，其中為無(wú)線設(shè)備指配多個(gè)非鄰接子 帶包括基于所述無(wú)線設(shè)備的操作功率上升空間以及所述無(wú)線設(shè)備在其上具有衰落峰值的 子載波為所述無(wú)線設(shè)備指配用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)非鄰接子帶。
15.一種在基站中用于適配具有MIMO功能的無(wú)線設(shè)備的SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路連 接的方法，包括監(jiān)視所述無(wú)線設(shè)備的操作功率上升空間；當(dāng)所述無(wú)線設(shè)備具有充足操作功率上升空間時(shí)，基于信道強(qiáng)度調(diào)度多碼字秩-1傳輸 或至少秩-2的傳輸。
16.一種用于SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路信道上的發(fā)射分集的方法，包括對(duì)于多個(gè)天線中的每一個(gè)基于跳過(guò)時(shí)域預(yù)編碼矢量來(lái)預(yù)編碼SC-FDMA調(diào)制的符號(hào)序列，其中所述時(shí)域預(yù)編碼矢 量對(duì)于每個(gè)天線是不同的，以及發(fā)射所述多個(gè)預(yù)編碼的SC-FDMA調(diào)制符號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述預(yù)編碼矢量的元素包括{1}和{j}。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述多個(gè)天線包括兩個(gè)天線，并且所述預(yù)編碼矢 量包括{1，1}，{1，-1}，{1，j}和{l，_j}。
19.如權(quán)利要求16至18中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路 信道包括前向糾錯(cuò)編碼數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求16至18中任何一項(xiàng)所述的方法，其中所述SC-FDMA調(diào)制的上行鏈路 信道包括長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)上行鏈路隨機(jī)接入信道(RACH)。
全文摘要
本發(fā)明提供在單載波頻分多址(SC-FDMA)調(diào)制的上行鏈路中緩解來(lái)自發(fā)射分集的峰均功率比(PAPR)的增加的方法、設(shè)備和發(fā)射機(jī)。提供了利用循環(huán)移位延遲的PAPR保持預(yù)編碼矩陣跳躍方法以及基于子帶的發(fā)射分集方案。本發(fā)明還提供了放寬與LTE標(biāo)準(zhǔn)中的上行鏈路調(diào)度相關(guān)聯(lián)的調(diào)度約束的方法、設(shè)備和發(fā)射機(jī)。
文檔編號(hào)H04B7/208GK102119500SQ200980131233
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者H·徐, 張航, 朱佩英, 童文, 賈明, 馬江鐳 申請(qǐng)人:北方電訊網(wǎng)絡(luò)有限公司