專利名稱：移動(dòng)終端和發(fā)送信息幀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多根天線的移動(dòng)終端和在多天線通信系統(tǒng)中 發(fā)送信息幀的方法，能夠在移動(dòng)終端高速運(yùn)動(dòng)的情況下提高基站
(NodeB)側(cè)信道估計(jì)的精確度。
背景技術(shù)：
為了保證3G技術(shù)在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)能力，第三代合作伙伴計(jì)劃 (3GPP)已經(jīng)開始了 3G蜂窩系統(tǒng)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)。目前認(rèn)為能夠 支持先進(jìn)的多天線解決方案的演進(jìn)鏈路層和基于正交頻分復(fù)用的無(wú)線 接入技術(shù)對(duì)于這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是非常有用的。對(duì)于LTE的上行鏈路， 單載波頻分多址技術(shù)因?yàn)楣β市侍匦暂^高的緣故能夠提供較大的覆 蓋范圍。
為了減小用戶終端的復(fù)雜度，LTE Release 8規(guī)定了上行鏈路采用 兩根發(fā)射天線、單一射頻單元的發(fā)送結(jié)構(gòu)。發(fā)射天線選擇對(duì)于用戶設(shè) 備的復(fù)雜度而言是一個(gè)基線要求。開環(huán)發(fā)射天線選擇(OL-TAS)成了 要進(jìn)一步研究的重要的上行多入多出(MIMO)技術(shù)。
在LTE上行鏈路SC-FDMA系統(tǒng)中，子幀由兩個(gè)時(shí)隙構(gòu)成。每個(gè) 子幀攜帶由一個(gè)turbo碼字編碼的信息比特。根據(jù)天線選擇的時(shí)間周 期，OL-TAS可以分成幀間TAS和幀內(nèi)TAS。幀間TAS是在每個(gè)子幀 的邊沿上執(zhí)行天線選擇。也就是通過相同的發(fā)射天線發(fā)射由一個(gè)tmto 碼字編碼的所有信息信號(hào)。通常，假設(shè)兩根天線的信道具有相同的統(tǒng) 計(jì)特性。因此，在較長(zhǎng)的期間中，對(duì)于幀間OL-TAS來(lái)說，就好像發(fā) 射的信號(hào)僅僅經(jīng)歷了一個(gè)天線的信道?？紤]到這些，幀間OL-TAS相 比于單入多出(SIMO)系統(tǒng)而言，幾乎不具備什么優(yōu)勢(shì)。另一方面， 對(duì)于幀內(nèi)OL-TAS而言，天線選擇是在時(shí)隙的邊沿進(jìn)行的，即由單個(gè)turbo碼字編碼的信息信號(hào)是通過兩根發(fā)射天線發(fā)射的。在單個(gè)碼字
中，信息信號(hào)經(jīng)過了非常不同的兩組信道。因此，通過利用turbo編 碼，可以獲得較大的分集增益。鑒于此，下面僅僅討論幀內(nèi)TAS。下 面提及的OL-TAS都是指幀內(nèi)TAS。
從非專利文獻(xiàn)1 (NTT DoCoMo, Institute for Infocomm Research, Mitsubishi Electric, NEC, Panasonic, Sharp, "Closed loop-based antenna switching transmit diversity in E-UTRA uplink," Temporary document Rl-063314, 3GPPTSG RAN WG1, Nov. 2006)可以得知，由于天線切 換引起的性能損失是不可忽視的。另外，各種OL-TAS模式對(duì)于信道 估計(jì)的差值運(yùn)算來(lái)說具有非常不同的性能。因此，需要一種具有較少 的天線切換次數(shù)并且便于信道估計(jì)的差值運(yùn)算的有效OL-TAS模式。
圖1是描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的OL-TAS模式的示意圖。根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)，針對(duì)每個(gè)時(shí)隙，都交替選擇發(fā)射天線，即在第一時(shí)隙選擇第一天 線，在第二時(shí)隙選擇第二天線，在第三時(shí)隙選擇第一天線，在第四時(shí) 隙選擇第二天線，……。每個(gè)子幀切換了兩次天線。從子幀的角度來(lái) 看，在第一子幀期間，在第一天線發(fā)射第一子幀的第一時(shí)隙，在第二 天線發(fā)射第一子幀的第二時(shí)隙，在第二子幀期間，在第一天線發(fā)射第 一天線的第一時(shí)隙，在第二天線發(fā)射第二子幀的第二時(shí)隙。因此，在 現(xiàn)有技術(shù)中， 一個(gè)子幀中的天線選擇次數(shù)是2。
如圖l所示，每個(gè)時(shí)隙中間的長(zhǎng)塊被保留用于插入信道估計(jì)用的 導(dǎo)頻。位于在同一天線上發(fā)射的兩個(gè)非連續(xù)時(shí)隙中的導(dǎo)頻可以用于插 值，以提高信道估計(jì)的精確度，如圖1中箭頭所指示的導(dǎo)頻。但是在 用戶設(shè)備高速行進(jìn)的情況下，這樣的插值將會(huì)惡化信道估計(jì)的精確度， 因?yàn)橄嗤炀€上的兩個(gè)時(shí)隙不是連續(xù)的，兩個(gè)時(shí)隙所經(jīng)歷的信道之間 的時(shí)間相關(guān)性非常低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種移動(dòng)終 端和在具有多根發(fā)射天線的通信系統(tǒng)中發(fā)送信息幀的方法，能夠在移 動(dòng)終端高速運(yùn)動(dòng)的情況下提高基站側(cè)信道估計(jì)的精確度。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在具有多根發(fā)射天線的通信系 統(tǒng)中發(fā)送信息幀的方法，包括步驟將要發(fā)送的多個(gè)信息幀的每個(gè)信 息幀劃分成多個(gè)段；以及將當(dāng)前信息幀的最后一個(gè)段與下一信息幀的 第一個(gè)段在相同的發(fā)射天線上發(fā)射。
優(yōu)選地，所述信息幀是子幀，所述多個(gè)段中每個(gè)段的長(zhǎng)度與一個(gè) 時(shí)隙相對(duì)應(yīng)。
優(yōu)選地，所述時(shí)隙包含處于時(shí)隙中間的導(dǎo)頻。 優(yōu)選地，所述通信系統(tǒng)是基于單載波頻分復(fù)用技術(shù)的。 在本發(fā)明的另一方面，提供了一種移動(dòng)終端，包括將要發(fā)送的 多個(gè)信息幀的每個(gè)信息幀劃分成多個(gè)段的裝置；以及多根發(fā)射天線， 其中，將當(dāng)前信息幀的最后一個(gè)段與下一信息幀的第一個(gè)段在相同的 發(fā)射天線上發(fā)送。
利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，可以在減少每個(gè)子幀中的天線切換次 數(shù)的情況下，提高基站側(cè)的信道估計(jì)的精度。


通過下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述 及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，其中
圖1是描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的OL-TAS模式的示意圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端的基帶處理的結(jié)構(gòu)框
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射信息幀的方法的示意圖4是在理想信道估計(jì)的情況下比較根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法的比特
差錯(cuò)率和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的比特差錯(cuò)率的曲線的示意圖；以及
圖5是在非理想信道估計(jì)的情況下比較根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法的比
特差錯(cuò)率和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的比特差錯(cuò)率的曲線的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，在描述過程 中省略了對(duì)于本發(fā)明來(lái)說是不必要的細(xì)節(jié)和功能，以防止對(duì)本發(fā)明的理解造成混淆。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端的基帶處理的結(jié)構(gòu)框
圖。如圖2所示，為了清楚說明的目的，在基于分組的MIMO單載波 頻分復(fù)用系統(tǒng)中，提供了兩根發(fā)射天線190和200。用戶設(shè)備發(fā)送包 含兩個(gè)時(shí)隙的子幀到NodeB，并且每個(gè)時(shí)隙具有7個(gè)長(zhǎng)塊。每個(gè)時(shí)隙 中間的那個(gè)長(zhǎng)塊保留用于插入導(dǎo)頻。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端， turbo編碼器110對(duì)要發(fā)射的數(shù)據(jù)進(jìn)行turbo編碼，然后由調(diào)制器120 根據(jù)采用的星座調(diào)制成符號(hào)并由串并轉(zhuǎn)換單元130進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換。
然后，在DFT單元150對(duì)調(diào)制的符號(hào)進(jìn)行離散傅立葉變換，從而 生成頻域信號(hào)。子載波映射單元160確定頻譜的哪些部分要用于發(fā)射 頻信號(hào)，此時(shí)，在每個(gè)時(shí)隙的中間長(zhǎng)塊插入導(dǎo)頻140，進(jìn)而在IFFT單 元170執(zhí)行逆傅立葉變換，之后插入CP (循環(huán)前綴)以便消除符號(hào)間 干擾。接下來(lái)進(jìn)行射頻處理，通過發(fā)射天線190和200發(fā)送出去。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射信息幀的方法的示意圖。如 圖3所示，要發(fā)送的數(shù)據(jù)的子幀被劃分成了與第一時(shí)隙相對(duì)應(yīng)的第一 段和與第二時(shí)隙相對(duì)應(yīng)的第二段。在第一子幀的第一時(shí)隙通過第一發(fā) 射天線190發(fā)射第一段，在第一子幀的第二時(shí)隙通過第二發(fā)射天線200 發(fā)射第二段。在第二子幀的第一時(shí)隙通過第二發(fā)射天線200發(fā)射第二 子幀的第一段，使得第一子幀的第二段與第二子幀的第一段是相繼在 第二發(fā)射天線200上發(fā)射的。然后，在第一發(fā)射天線190上相繼發(fā)射 第二子幀的第二段和第三子幀的第一段。從同一根天線上發(fā)送出去的 時(shí)隙所經(jīng)歷的信道具有很強(qiáng)的時(shí)間相關(guān)性，從而Node B在利用插值 進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)，可以獲得比較高的精度，尤其在用戶設(shè)備以較高的 速度運(yùn)動(dòng)時(shí)。由于每個(gè)子幀中僅僅進(jìn)行了一次切換，降低了天線切換 造成的損耗。
如圖3所示，在相同發(fā)射天線上相繼發(fā)射的時(shí)隙中的導(dǎo)頻將用于 信道估計(jì)，這兩個(gè)導(dǎo)頻之間的距離大致等于6個(gè)長(zhǎng)塊，這遠(yuǎn)小于圖1 所示的兩個(gè)導(dǎo)頻之間的13個(gè)長(zhǎng)塊的距離。
圖4是在理想信道估計(jì)的情況下比較根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法的比特 差錯(cuò)率和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的比特差錯(cuò)率的曲線的示意圖。如圖4所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法表示為Mode-I，根據(jù)本實(shí)施例的方法表示為 Mode-II。在理想的信道估計(jì)和MMSE檢測(cè)的情況下，對(duì)于不同的用 戶設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度，例如30km/hr， 120km/hr禾P 350km/hr， Mode-I和 Mode-II具有幾乎相同的BER性能，這是因?yàn)闆]有考慮到發(fā)射天線的 硬件切換損耗。并且沒有考慮到子載波間的干擾，即便在用戶設(shè)備高 速運(yùn)動(dòng)的情況下，這Mode-I和Mode-II取得了相近的性能。如果考慮 發(fā)射天線的硬件切換損耗，Mode-II將取得比Mode-I更好的性能。
圖5是在非理想信道估計(jì)的情況下比較根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法的比 特差錯(cuò)率和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的比特差錯(cuò)率的曲線的示意圖。如圖5 所示，在用戶設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度較低或中等，例如120km/hr的情況下，信 道隨時(shí)間變化較慢，Mode-I和Mode-II的BER性能比較接近。但是， 在用戶設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度較高的情況下，Mode-II取得了遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 Mode-I的性能。例如，在250km/hr和350km/hr的情況下，由于信道 變化劇烈，信道之間的時(shí)間相關(guān)性降低，Mode-I的方法無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì) 信道，而Mode-II的方法由于相鄰的兩個(gè)時(shí)隙的導(dǎo)頻之間的距離很小， 信道之間的時(shí)間相關(guān)性比Mode-I情況下的大，因此取得了遠(yuǎn)高于其的 BER性能。
至此已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解，本領(lǐng) 域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種其 它的改變、替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不局限于上述特定實(shí)施 例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種在具有多根發(fā)射天線的通信系統(tǒng)中發(fā)送信息幀的方法，包括步驟將要發(fā)送的多個(gè)信息幀的每個(gè)信息幀劃分成多個(gè)段；以及將當(dāng)前信息幀的最后一個(gè)段與下一信息幀的第一個(gè)段在相同的發(fā)射天線上發(fā)送。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述信息幀是子幀，所述多個(gè) 段中每個(gè)段的長(zhǎng)度與一個(gè)時(shí)隙相對(duì)應(yīng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述時(shí)隙包含處于時(shí)隙中間的 導(dǎo)頻。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述通信系統(tǒng)是基于單載波頻 分復(fù)用技術(shù)的。
5. —種移動(dòng)終端，包括將要發(fā)送的多個(gè)信息幀的每個(gè)信息幀劃分成多個(gè)段的裝置；以及 多根發(fā)射天線，其中，將當(dāng)前信息幀的最后一個(gè)段與下一信息幀的第一個(gè)段在相 同的發(fā)射天線上發(fā)送。
6. 如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)終端，其中所述信息幀是子幀，所述 多個(gè)段中每個(gè)段的長(zhǎng)度與一個(gè)時(shí)隙相對(duì)應(yīng)。
7. 如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端，其中所述時(shí)隙包含處于時(shí)隙中 間的導(dǎo)頻。
全文摘要
公開了一種多天線移動(dòng)終端和在多天線通信系統(tǒng)中發(fā)送信息幀的方法。該方法包括步驟將要發(fā)送的多個(gè)信息幀的每個(gè)信息幀劃分成多個(gè)段；以及將當(dāng)前信息幀的最后一個(gè)段與下一信息幀的第一個(gè)段在相同的發(fā)射天線上發(fā)射。利用本發(fā)明，能夠在移動(dòng)終端高速運(yùn)動(dòng)的情況下提高基站側(cè)信道估計(jì)的精確度，并且減少了天線切換的次數(shù)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101299627SQ200710040430
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月3日
發(fā)明者瑾 劉, 亮 王 申請(qǐng)人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司