用于傳輸由ofdm-oqam符號(hào)組成的至少一個(gè)多載波信號(hào)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于向接收設(shè)備的接收天線傳輸由OFDM-OQAM信號(hào)組成的至少一個(gè)多載波信號(hào)的方法，其中所述傳輸方法由包括至少一個(gè)傳輸天線的傳輸設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述傳輸方法包括，對(duì)于所述傳輸設(shè)備的每個(gè)傳輸天線：通過(guò)依照所述傳輸天線和接收天線之間的傳輸信道的估計(jì)定義的時(shí)間-反轉(zhuǎn)預(yù)濾波器來(lái)對(duì)與所述傳輸天線相關(guān)聯(lián)的OFDM-OQAM符號(hào)進(jìn)行過(guò)濾的步驟；以及經(jīng)由所述傳輸天線在所述傳輸信道上傳輸所過(guò)濾的OFDM-OQAM符號(hào)的步驟。
【專利說(shuō)明】用于傳輸由OFDM-OQAM符號(hào)組成的至少—Iv多載波信號(hào)的方法
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及電信的一般領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明尤其涉及在具有數(shù)量N大于或等于I的傳輸天線以及接收天線的系統(tǒng)的背景下，基于正交頻分復(fù)用-偏移正交幅度調(diào)制(0FDM-0QAM)類型的多載波調(diào)制來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)。此類系統(tǒng)在存在單個(gè)傳輸天線和單個(gè)接收天線的情況下還被稱為單輸入單輸出(SISO)系統(tǒng)，或在存在多個(gè)傳輸天線和單個(gè)接收天線的情況下被稱為多輸入單輸出(MISO)系統(tǒng)。
[0003]本發(fā)明能夠應(yīng)用于以下領(lǐng)域:有線通信(例如，任意的數(shù)字用戶線(xDSL)、電力線通信(PLC)、光纖等)，或無(wú)線通信(例如，超三代(B3G)系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)等)，用于上行鏈路(終端至接入點(diǎn)/基站)和/或用于下行鏈路(接入點(diǎn)/基站至終端)。
[0004]在已知的方式中，與通信系統(tǒng)的缺陷和在此類系統(tǒng)中使用的組件(例如，諸如天線)的物理性質(zhì)相關(guān)聯(lián)的噪聲影響數(shù)字信號(hào)的傳輸。當(dāng)此類信號(hào)在傳輸天線(多個(gè))和接收天線(例如經(jīng)由空中信道)傳輸時(shí)，它們還遭受變形。在以下描述中，傳輸天線和接收天線之間的傳輸或傳播信道的概念用于不但覆蓋介質(zhì)的效應(yīng)(經(jīng)由該介質(zhì)數(shù)字信號(hào)在傳輸天線和接收天線之間傳播(例如無(wú)線信道或有線信道))，而且覆蓋由傳輸天線和接收天線在該數(shù)字信號(hào)上所引入的效應(yīng)。
[0005]本發(fā)明在隨著時(shí)間變化較慢的所謂的頻率選擇性傳輸信道(多徑信道)上的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域具有優(yōu)選的但非限制性的應(yīng)用。
[0006]在已知的方式中，傳輸信道的頻率選擇性與期望在該信道上傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián):它代表的事實(shí)是，數(shù)字信號(hào)具有由傳輸信道差異衰減的頻率成分。也就是說(shuō)，當(dāng)將被傳輸?shù)男盘?hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳輸信道的相干帶寬時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，這里信道的相干帶寬被定義為信道的兩個(gè)衰減是獨(dú)立的最小帶寬。然后借助于均衡技術(shù)來(lái)執(zhí)行對(duì)由多徑信道所引入的畸變的效應(yīng)的補(bǔ)償。
[0007]在這個(gè)背景中，通常接受的是，多載波傳輸系統(tǒng)(或多載波調(diào)制(MCM)系統(tǒng))(諸如特別是OFDM系統(tǒng))呈現(xiàn)出若干挑戰(zhàn)。通過(guò)在多個(gè)載波頻率上并行地傳輸數(shù)據(jù)(即，在多個(gè)載波頻率上的頻分復(fù)用還被稱為載波或子載波)，多載波傳輸系統(tǒng)獲取用于在高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)男畔?，以及將它分散在以低速率調(diào)制的大量個(gè)體子波段上。這有利地使得使用執(zhí)行簡(jiǎn)單的(每個(gè)載波具有一個(gè)系數(shù))以及在頻域中來(lái)執(zhí)行的均衡的步驟來(lái)替代對(duì)多徑信道進(jìn)行均衡的步驟成為可能，對(duì)于單載波系統(tǒng)而言，在時(shí)域中對(duì)多徑信道進(jìn)行均衡可能結(jié)果是復(fù)雜的。
[0008]正交頻分復(fù)用(OFDM)是多載波調(diào)制技術(shù)，其在子載波之間強(qiáng)加正交性的約束，以便限制載波間的干擾(被稱為載波間干擾(ICI))，同時(shí)優(yōu)化頻譜占用。OFDM還受益于基于在傳輸上的快速傅里葉反變換(IFFT)和在接收上的快速傅里葉變換(FFT)的簡(jiǎn)單和有效的實(shí)現(xiàn)方案。
[0009]通過(guò)使用用于使多載波信道成形的矩形函數(shù)(Π門函數(shù))來(lái)確保子載波間的正交性的約束。在來(lái)自快速傅里葉反變換的輸出添加以循環(huán)前綴(CP)或保護(hù)間隔(例如，由零組成)的形式的冗余還使得限制由于由符號(hào)(以及載波)間的信道引入的干擾(被稱為符號(hào)間干擾(ISI))引起的變形成為可能。
[0010]在時(shí)刻kTe，這里Te表示采樣周期，在基帶中具有循環(huán)前綴(CP-0FDM信號(hào))、具有離散時(shí)間以及具有M個(gè)子載波的OFDM信號(hào)SaMM)M[k]可以由以下方程式來(lái)表示:
【權(quán)利要求】
1.一種用于向接收設(shè)備的接收天線(RX)傳輸由OFDM-OQAM符號(hào)組成的至少一個(gè)多載波信號(hào)的傳輸方法，所述傳輸方法供具有至少一個(gè)傳輸天線(ΤΧ;ΤΧ1，ΤΧ2，…，TXN)的傳輸設(shè)備(1Α;1Α’ )使用，所述傳輸方法包括，對(duì)于所述傳輸設(shè)備(1Α;1Α’ )的每個(gè)傳輸天線(TX ；ΤΧ1, ΤΧ2,…，TXN): ?借助于根據(jù)所述傳輸天線(ΤΧ;ΤΧ1，ΤΧ2，-,TXN)和所述接收天線(RX)之間的傳輸信道(2 ;2_1’，2_2’，…，2_Ν’ )的估計(jì)定義的時(shí)間-反轉(zhuǎn)預(yù)濾波器(TR ；TR1, TR2,…，TRN)來(lái)對(duì)與所述傳輸天線相關(guān)聯(lián)的0FDM-0QAM符號(hào)進(jìn)行過(guò)濾的步驟(E50 ；F61, F62，…，F(xiàn)6N)；以及 ?經(jīng)由所述傳輸天線(TX ；TX1, ΤΧ2，…，TXN)在所述傳輸信道(2 ;2_1’，2_2’，…，2_N’ )上傳輸所過(guò)濾的0FDM-0QAM符號(hào)的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸方法，其中所述傳輸設(shè)備(1Α’)具有數(shù)量N大于I的傳輸天線，所述傳輸方法還包括編碼步驟(F30)，在所述編碼步驟(F30)期間編碼應(yīng)用于實(shí)數(shù)值符號(hào)，所述編碼由生成與所述N個(gè)傳輸天線相關(guān)聯(lián)的N個(gè)編碼的符號(hào)序列的確定的實(shí)數(shù)編碼矩陣來(lái)定義，與傳輸天線相關(guān)聯(lián)的編碼的符號(hào)序列的編碼的符號(hào)調(diào)制與該天線相關(guān)聯(lián)的所述0FDM-0QAM符號(hào)的載波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸方法，其中所述實(shí)數(shù)編碼矩陣是實(shí)數(shù)正交矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸方法，其中在所述編碼步驟(F30)期間應(yīng)用的所述編碼具有I的編碼速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸方法，其中在所述編碼步驟(F30)期間應(yīng)用的所述編碼是空間_時(shí)間編碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸方法，其中在所述編碼步驟(F30)期間應(yīng)用的所述編碼是空間_頻率編碼。
7.一種包含指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述程序由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，所述指令用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)所述的傳輸方法的步驟。
8.一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序包含用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任何一項(xiàng)所述的傳輸方法的步驟的指令。
9.一種用于接收0FDM-0QAM類型的多載波信號(hào)，被稱為接收的多載波信號(hào)，的接收方法，所述方法由具有接收天線(RX)的接收設(shè)備(IB ;1Β’ )執(zhí)行，從借助于具有至少一個(gè)傳輸天線的傳輸設(shè)備(ΙΑ ;1Α’)依照根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸方法在傳播信道上傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)0FDM-0QAM類型的多載波信號(hào)來(lái)生成所述接收的多載波信號(hào)，所述接收方法包含對(duì)所述接收的多載波信號(hào)執(zhí)行0FDM-0QAM解調(diào)的步驟(F80)。
10.一種由通信系統(tǒng)⑴執(zhí)行的傳輸至少一個(gè)0FDM-0FQAM類型的多載波信號(hào)的通信方法，所述通信系統(tǒng)(I)包括具有至少一個(gè)傳輸天線(ΤΧ;ΤΧ1，ΤΧ2，…，TXN)的傳輸設(shè)備(ΙΑ ;1Α’ )和具有接收天線(RX)的接收設(shè)備(IB ;1Β’)，所述方法包括: ?所述傳輸設(shè)備(ΙΑ ;1Α’ )依照根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸方法來(lái)傳輸所述至少一個(gè)多載波信號(hào)；以及 ?所述接收設(shè)備(IB ;1Β’ )依照根據(jù)權(quán)利要求9的接收方法來(lái)接收所述至少一個(gè)多載波信號(hào)。
11.一種傳輸設(shè)備(ΙΑ ;1Α’)，其具有至少一個(gè)傳輸天線(TX ；ΤΧ1, ΤΧ2，…，TXN)以及適用于經(jīng)由所述至少一個(gè)傳輸天線(TX;TX1，TX2，…，TXN)向接收設(shè)備(1Β;1Β’ )的接收天線(RX)傳輸至少一個(gè)OFDM-OQAM類型的多載波信號(hào)，所述傳輸設(shè)備(1Α;1Α’)包括與每個(gè)傳輸天線(TX ;ΤΧ1，ΤΧ2，…，TXN)相關(guān)聯(lián)的: ?用于對(duì)與該傳輸天線相關(guān)聯(lián)的0FDM-0QAM符號(hào)進(jìn)行過(guò)濾的裝置，所述裝置包括基于所述傳輸天線(ΤΧ;ΤΧ1，ΤΧ2，…，TXN)和所述接收天線(RX)之間的傳輸信道(2 ;2_1’，2_2’，…，2_Ν’ )的估計(jì)定義的時(shí)間-反轉(zhuǎn)預(yù)濾波器(TR ；TR1, TR2,…，TRN)；以及 ?用于經(jīng)由所述傳輸天線(TX;TX1，TX2，-,TXN)在所述傳輸信道(2;2_1，，2_2，，…，2_Ν’ )上傳輸所過(guò)濾的0FDM-0QAM符號(hào)的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳輸設(shè)備(1Α’)，具有數(shù)量N大于I的傳輸天線(ΤΧ;ΤΧ1，ΤΧ2，-,TXN)，以及還包括適應(yīng)于將編碼應(yīng)用于實(shí)數(shù)值符號(hào)的編碼裝置，所述編碼由生成與所述N個(gè)傳輸天線相關(guān)聯(lián)的N個(gè)編碼的符號(hào)序列的確定的實(shí)數(shù)編碼矩陣來(lái)定義，與傳輸天線相關(guān)聯(lián)的編碼的符號(hào)序列的編碼的符號(hào)調(diào)制與該天線相關(guān)聯(lián)的所述0FDM-0QAM符號(hào)的載波。
13.一種接收設(shè)備(1Β;1Β’)，其適用于接收OFDM-OQAM類型的多載波信號(hào)，被稱為接收的多載波信號(hào)，所述接收設(shè)備具有接收天線(RX)，所述接收的多載波信號(hào)是由具有至少一個(gè)傳輸天線以及依照權(quán)利要求11的傳輸設(shè)備(ΙΑ ;1A’ )在傳播信道上傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)0FDM-0QAM類型的多載波信號(hào)的結(jié)果，所述接收設(shè)備包含適用于解調(diào)接收的多載波信號(hào)的解調(diào)器。
14.一種通信系統(tǒng)(1)，包括: ?依照權(quán)利要求11的具有至少一個(gè)傳輸天線(TX ;TX1，TX2，-,TXN)的傳輸設(shè)備(1Α ；1Α’)，所述傳輸設(shè)備(ΙΑ ;1Α’ )適用于在所述至少一個(gè)傳輸天線(TX ；ΤΧ1, ΤΧ2，…，TXN)上傳輸至少一個(gè)0FDM-0QAM類型的多載波信號(hào)；以及 ?依照權(quán)利要求13的接收設(shè)備(IB ;1Β’)，其包含接收天線(RX)以及適用于通過(guò)所述接收天線來(lái)接收所述至少一個(gè)多載波信號(hào)。
15.—種信號(hào),其由依照根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸方法由具有至少一個(gè)傳輸天線的傳輸設(shè)備來(lái)傳輸?shù)闹辽僖粋€(gè)0FDM-0QAM類型的多載波信號(hào)組成。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK104012060SQ201280064070
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月23日
【發(fā)明者】P·西歐翰, B·賈漢, D·T·潘于伊, M·埃拉爾, T·杜博瓦 申請(qǐng)人:橙公司