專利名稱：基于信道的相干帶寬在ofdm系統(tǒng)中選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及無(wú)線通信技術(shù)，更具體地涉及基于無(wú)線信道內(nèi)的 頻率相關(guān)特性來(lái)確定保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信及其對(duì)于很多不同市場(chǎng)的應(yīng)用的重要性是眾所周知的。 無(wú)線技術(shù)和設(shè)備被連續(xù)地改進(jìn)為包括新的特征和功能，這些新的特征 和功能使得用戶能夠更有效地傳送語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。 一個(gè)這樣的特征
(WLAN通信)被集成到包括蜂窩電話、智能電話和個(gè)人數(shù)字助理
("PDA")的多個(gè)不同的無(wú)線設(shè)備中。
無(wú)線設(shè)備可以在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或在網(wǎng)際連接(例如無(wú)線局域網(wǎng)
("WLAN"))上彼此通信。WLAN接入點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)關(guān)，并且 允許無(wú)線設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上與其它設(shè)備通信。這種通信常常需要設(shè)備之間 的通信信道符合特定通信標(biāo)準(zhǔn)，例如正EE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。為了建立通 信信道，無(wú)線設(shè)備和/或接入點(diǎn)對(duì)信道進(jìn)行分析，以定義特定通信特性。 這種通信信道可以采用在信道內(nèi)通過(guò)多個(gè)不同載波來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù) 的正交頻分復(fù)用("OFDM")。 OFDM系統(tǒng)的特征在于具有較高的譜效 率和對(duì)RF干擾的較好的恢復(fù)性(resiliency)。由于信號(hào)失真而導(dǎo)致 OFDM信道是多徑的，信號(hào)失真可能由多種因素所導(dǎo)致，包括溫度、 壓力、濕度等等的空間變化，其導(dǎo)致了反射率以及各種物體對(duì)信號(hào)的 反射的變化。因?yàn)闊o(wú)線LAN環(huán)境實(shí)質(zhì)上是多徑衰落信道，所以在頻 域內(nèi)，多組頻率可能衰減并且其相位被旋轉(zhuǎn)，并且在時(shí)域內(nèi)，鄰近碼 元可能拖尾進(jìn)入彼此。這種類型的干擾被稱為碼間干擾。
OFDM通過(guò)給每個(gè)碼元插入保護(hù)間隔來(lái)解決碼間干擾。保護(hù)間隔 典型地是OFDM碼元的周期延拓，但不傳送新信息。保護(hù)間隔旨在防 止由于多徑信道所導(dǎo)致的碼元之間的拖尾。
然而，保護(hù)間隔的使用導(dǎo)致了數(shù)據(jù)率的低效。隨著保護(hù)間隔的長(zhǎng) 度增加，更多時(shí)間專門用于保護(hù)間隔，而不是傳送新的數(shù)據(jù)。另一方 面，如果保護(hù)間隔長(zhǎng)度太小，則由碼間干擾所導(dǎo)致的多徑失真可能變
得太大，并且在OFDM接收機(jī)處產(chǎn)生問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
描述一種用于選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。本發(fā)明提 供了一種通過(guò)在頻域內(nèi)執(zhí)行多個(gè)操作來(lái)選擇OFDM信道的保護(hù)間隔 長(zhǎng)度的高效方式。具體地說(shuō)，通過(guò)使用信號(hào)相干帶寬與RMS延遲之 間的關(guān)系來(lái)標(biāo)識(shí)最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
無(wú)線設(shè)備接收OFDM信號(hào)，并且典型地將該信號(hào)變換到頻域?？?以執(zhí)行變換的一種方法是通過(guò)對(duì)信號(hào)施加離散傅立葉變換。
針對(duì)使用OFDM信號(hào)的無(wú)線信道，確定相干帶寬。在一個(gè)實(shí)施例 中，可以使用OFDM信號(hào)的頻率相關(guān)特性來(lái)確定相干帶寬。然后，根 據(jù)RMS延遲與所述相干帶寬之間的反比關(guān)系，通過(guò)使用所確定的相 干帶寬來(lái)估計(jì)RMS延遲。這種估計(jì)將量度從頻域有效地映射到時(shí)域， 在時(shí)域中，存在對(duì)保護(hù)間隔長(zhǎng)度的量度?？梢詫⒈壤蜃討?yīng)用在估計(jì) 處理中，估計(jì)處理取決于所確定的信號(hào)的相干帶寬。
使用RMS延遲來(lái)標(biāo)識(shí)保護(hù)間隔長(zhǎng)度。具體地說(shuō)，根據(jù)信道RMS 延遲來(lái)確定最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度。接下來(lái)，選擇比所述最小長(zhǎng)度長(zhǎng)的適 當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)間隔長(zhǎng)度，并將其用于OFDM信號(hào)中。


將參照本發(fā)明的實(shí)施例，其示例可以在附圖中示出。這些附圖是 示例性的，而并非限制性的。盡管通常在這些實(shí)施例的上下文中描述 本發(fā)明，但應(yīng)理解，這并非旨在使本發(fā)明的范圍局限于這些特定實(shí)施 例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括無(wú)線設(shè)備可以與之通信 的接入點(diǎn)的WLAN。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括數(shù)據(jù)幀和保護(hù)間隔的無(wú)線
信道的示圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的示例性框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度的裝置的框圖。
圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的OFDM信道內(nèi)的載波頻
率的示意圖。
圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的OFDM信道的示例性頻 率協(xié)方差函數(shù)曲線圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于確定保護(hù)間隔長(zhǎng)度的 方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
描述了一種用于標(biāo)識(shí)可以在OFDM系統(tǒng)內(nèi)使用的保護(hù)間隔長(zhǎng)度 的系統(tǒng)、裝置和方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將所接收到的信號(hào) 變換到頻域，并且針對(duì)該信號(hào)內(nèi)的載波，計(jì)算對(duì)應(yīng)的頻率協(xié)方差函數(shù)。 通過(guò)使用該頻率協(xié)方差函數(shù)，標(biāo)識(shí)該信號(hào)內(nèi)的載波的頻率相關(guān)。通過(guò) 將第一閾值應(yīng)用于信號(hào)的頻率相關(guān)來(lái)確定相干帶寬。
可以根據(jù)相干帶寬與方均根("RMS")延遲之間的反比統(tǒng)計(jì)關(guān)系， 使用先前所確定的相干帶寬來(lái)估計(jì)時(shí)域內(nèi)的RMS延遲。通過(guò)使用 RMS延遲，標(biāo)識(shí)OFDM信號(hào)的最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中， 可以通過(guò)將所標(biāo)識(shí)的最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度與根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所定義的多個(gè)長(zhǎng)度 進(jìn)行比較，來(lái)確定實(shí)際的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。選擇比所標(biāo)識(shí)的最小保護(hù)間 隔長(zhǎng)度長(zhǎng)的最高效的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
在以下描述中，為了說(shuō)明，闡述具體細(xì)節(jié)，以便理解本發(fā)明。然 而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見(jiàn)的是，可以在沒(méi)有這些細(xì)節(jié) 的情況下實(shí)踐本發(fā)明。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，以下所描述 的本發(fā)明的實(shí)施例可以包括多個(gè)不同的無(wú)線設(shè)備，該無(wú)線設(shè)備包括無(wú) 線接入點(diǎn)、無(wú)線路由器、蜂窩電話、智能電話以及PDA等。本發(fā)明可 以被集成到這些無(wú)線設(shè)備內(nèi)作為硬件、軟件或固件。相應(yīng)地，下面在
框圖中所示的結(jié)構(gòu)和設(shè)備示出本發(fā)明的特定實(shí)施例，并且旨在避免使 得本發(fā)明含混不清。此外，附圖中的組件和/或模塊之間的連接并非旨 在局限于直接連接。此外，可以通過(guò)中間組件或模塊來(lái)對(duì)這些組件和 模塊之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、重新格式化或者以其它方式改變。
在本說(shuō)明書(shū)中對(duì)"一個(gè)實(shí)施例"、"另一實(shí)施例"或"實(shí)施例"的 參考表示結(jié)合實(shí)施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、特性或功能被包括在 本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多處出現(xiàn)的短語(yǔ)"在一個(gè)實(shí) 施例中"并非一定全部指的是同一實(shí)施例。
A.系統(tǒng)概述
圖1示出了 WLAN，其具有多個(gè)無(wú)線設(shè)備可以與之通信的接入點(diǎn)。 WLAN包括無(wú)線接入點(diǎn)140;多個(gè)網(wǎng)絡(luò)站，其可以包括計(jì)算機(jī)125、 135;以及移動(dòng)無(wú)線設(shè)備115，例如蜂窩電話。無(wú)線接入點(diǎn)140可以包 括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或路由器。
無(wú)線接入點(diǎn)140和其它設(shè)備115、 125、 135通過(guò)使用無(wú)線多徑信 道120、 130、 145 (例如OFDM信道)來(lái)彼此通信。OFDM信道是在 其中通過(guò)多個(gè)頻率來(lái)發(fā)送信號(hào)的多載波信道?？梢愿鶕?jù)其中產(chǎn)生通信 的環(huán)境和信道特性來(lái)調(diào)整這些信道120、 130、 145內(nèi)的信號(hào)結(jié)構(gòu)。例 如，特定通信信道可能具有因多徑反射而導(dǎo)致的大量碼間干擾。在這 種情況下，在該信道上進(jìn)行通信的設(shè)備將需要解決由這樣的反射所導(dǎo) 致的多徑失真。
圖2示出了 OFDM信道中的示例性信號(hào)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例中， WLAN接入點(diǎn)220經(jīng)由OFDM信號(hào)210與移動(dòng)無(wú)線設(shè)備215通信。 可以根據(jù)特定格式或結(jié)構(gòu)在該信道210上發(fā)送并接收數(shù)據(jù)。在一個(gè)特 定實(shí)例中，由保護(hù)間隔240來(lái)分離包含碼元的數(shù)據(jù)幀230。保護(hù)碼元 240可以是周期性的，或是數(shù)據(jù)幀230內(nèi)的碼元的周期延拓。
典型地，因?yàn)闆](méi)有任何新的數(shù)據(jù)被包括在保護(hù)間隔240中，所以 接收機(jī)可以忽略保護(hù)間隔240。接收機(jī)丟棄該保護(hù)間隔，以消除信道 210內(nèi)的任何碼間干擾。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，保持保護(hù)間隔240 的距離的重要性比由多徑信道120而導(dǎo)致的任何潛在拖尾更大。
保護(hù)間隔240的丟棄通過(guò)有效地使用未用于傳送新數(shù)據(jù)的信號(hào)的 一部分而有效地降低了 OFDM系統(tǒng)的性能。相應(yīng)地，重要的是，保持 足夠長(zhǎng)的保護(hù)間隔以避免碼元拖尾；然而，這種保護(hù)間隔長(zhǎng)度可能降 低系統(tǒng)在其它通信方面的性能。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在其中選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度 并將其插入信號(hào)的OFDM系統(tǒng)。接收機(jī)370接收OFDM信號(hào)，并移 除該信號(hào)內(nèi)的保護(hù)間隔365。 FFT模塊360將信號(hào)變換到頻域。其后， 由解調(diào)器355對(duì)頻域信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并由解碼器350對(duì)其進(jìn)行解碼。 其它設(shè)備和組件也可以被包括在接收機(jī)的數(shù)據(jù)路徑內(nèi)。
頻率協(xié)方差模塊335接收來(lái)自接收機(jī)數(shù)據(jù)路徑的頻域信號(hào)。在一 個(gè)實(shí)施例中，頻率協(xié)方差模塊335在FFT模塊360之后、在解調(diào)之前 接收頻域信號(hào)。頻率協(xié)方差模塊335使用協(xié)方差函數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)信號(hào)內(nèi)的 頻率相關(guān)。隨后這種相關(guān)用于推導(dǎo)信號(hào)的相干帶寬。RMS延遲計(jì)算模 塊340估計(jì)與所推導(dǎo)出的相干帶寬關(guān)聯(lián)的RMS延遲。其后，由保護(hù) 間隔選擇器345使用信號(hào)的估計(jì)的RMS延遲來(lái)選擇最小保護(hù)間隔長(zhǎng) 度。下面將更詳細(xì)地描述對(duì)這種最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度的選擇。
示出了發(fā)送數(shù)據(jù)路徑，其中，編碼器310對(duì)頻域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編 碼，調(diào)制器315將數(shù)據(jù)調(diào)制到信號(hào)上。IFFT模塊320將已調(diào)頻域信號(hào) 變換到時(shí)域。保護(hù)間隔插入模塊325將碼元之間的保護(hù)間隔插入信號(hào)， 以防止時(shí)域內(nèi)的數(shù)據(jù).的拖尾。保護(hù)間隔插入模塊325與保護(hù)間隔選擇 器345進(jìn)行接口，以標(biāo)識(shí)必須插入的最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度。在本發(fā)明的 各個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)間隔插入模塊325可以使用比所標(biāo)識(shí)的最小保護(hù) 間隔長(zhǎng)度長(zhǎng)的不同的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。例如，標(biāo)準(zhǔn)可以定義可以被添加 給信號(hào)的多個(gè)保護(hù)間隔長(zhǎng)度，保護(hù)間隔插入模塊325可以選擇與該標(biāo) 準(zhǔn)以及所標(biāo)識(shí)的最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度有關(guān)的優(yōu)選的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。其后， 發(fā)送機(jī)330將OFDM信號(hào)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收機(jī)。
B.保護(hù)間隔長(zhǎng)度標(biāo)識(shí) 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)間隔長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)器的框圖。 基于對(duì)信道頻率相關(guān)、相干帶寬和RMS延遲的分析來(lái)標(biāo)識(shí)適當(dāng)?shù)谋?br> 護(hù)間隔長(zhǎng)度?？梢栽贠FDM發(fā)送機(jī)或接收機(jī)處執(zhí)行這種分析。
如上所述，接收時(shí)域中的OFDM信號(hào)。通過(guò)使用傅立葉變換415，
將OFDM信號(hào)變換到頻域。在這個(gè)特定示例中，與時(shí)域相比，在頻域
中執(zhí)行對(duì)信號(hào)的頻率相關(guān)的分析占用較少資源。本領(lǐng)域公知的各種類
型的組件可以用于將信號(hào)從時(shí)域變換到頻域。
頻率協(xié)方差模塊420計(jì)算到來(lái)的OFDM信號(hào)的頻率協(xié)方差函數(shù)。
可以如下在頻域中表示OFDM信號(hào)
其中，N是頻音(frequency tone)的數(shù)目，X是OFDM信號(hào)中的窄 帶信號(hào)。可以通過(guò)圖5A所示的示例性子載波索引圖來(lái)以圖形方式在 頻域中表示這個(gè)OFDM信號(hào)。在這個(gè)圖示中，示出了多個(gè)頻率，每一 頻率均具有特定幅度。這些頻率中的每一個(gè)都作為OFDM信道內(nèi)的載 波，并且被調(diào)制為包含數(shù)據(jù)?？梢詧?zhí)行各種調(diào)制技術(shù)，例如正交幅度 調(diào)制("QAM")或二進(jìn)制相移鍵控("BPSK")。
這些頻率中的每一個(gè)的相關(guān)可以用于標(biāo)識(shí)OFDM信道的特定特
性以及在其中所使用的保護(hù)間隔的最小長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。具體地說(shuō)， 頻率協(xié)方差模塊420根據(jù)下式計(jì)算協(xié)方差函數(shù)-
其中，C(m)統(tǒng)計(jì)地測(cè)量OFDM信道內(nèi)的兩個(gè)頻率之間的關(guān)系。這個(gè)協(xié) 方差函數(shù)可以用于根據(jù)下式來(lái)定義OFDM信道的相關(guān)函數(shù)
其中，R(m)是被限定在范圍1與O之間的頻率關(guān)系的統(tǒng)計(jì)測(cè)量。
圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性頻率協(xié)方差函數(shù) 示圖。該頻率協(xié)方差函數(shù)提供N個(gè)整數(shù)值的離散協(xié)方差值。在本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)施例中，在1與0之間限定頻率協(xié)方差，其中，1表示完全 相關(guān)，而0表示不相關(guān)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以根據(jù)協(xié)方差 函數(shù)生成各個(gè)頻率相關(guān)函數(shù)和曲線圖；所有這些函數(shù)和曲線圖均落入 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
頻率協(xié)方差模塊420將閾值540應(yīng)用于頻率相關(guān)函數(shù)，以標(biāo)識(shí)適 當(dāng)?shù)南喔蓭?50。相干帶寬描述了其中OFDM信道以同等增益和線 性相位使得其譜分量通過(guò)的頻率范圍。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以將閾值540定義為.9，并將其應(yīng) 用于相關(guān)函數(shù)R(m)。在本實(shí)施例中，根據(jù)頻率相關(guān)函數(shù)R(m)，找到 值M，并且將其定義為在其上頻率相關(guān)大于或等于.9的頻率范圍。例 如，如果應(yīng)用了.9，則標(biāo)識(shí)特定R(m)值(例如值32)。根據(jù)802.11a， 可以將總帶寬定義為20MHz，并且可以將最大M值定義為64。通過(guò) 使用該信息，可以如下定義相干帶寬(Be):
(32/64) x 20MHz = 10MHz
在這種情況下，10MHz的相干帶寬將與90%或更大的頻率相關(guān)有 關(guān)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，如果使用了歸一化的相關(guān)函數(shù)，則所 應(yīng)用的閾值的范圍可以從0到1，或者，可以是根據(jù)特定相關(guān)函數(shù)的 特性的任意范圍。
RMS延遲計(jì)算模塊430計(jì)算與所標(biāo)識(shí)的相干帶寬相關(guān)聯(lián)的RMS 延遲。這種計(jì)算將后續(xù)信號(hào)處理從頻域有效地變換到時(shí)域。RMS延遲 是從RMS信道沖擊響應(yīng)中推導(dǎo)出的，并表示多徑信號(hào)的幅度和時(shí)延。 RMS延遲(DR)與信號(hào)的相干帶寬成反比，從而
其中，Be是相干帶寬，DR是信號(hào)的對(duì)應(yīng)RMS延遲，X是比例因子。
通過(guò)使用這一關(guān)系，RMS延遲計(jì)算模塊430能夠從其先前所選擇 的相干帶寬推導(dǎo)出OFDM信道的RMS延遲。具體地說(shuō)，統(tǒng)計(jì)關(guān)系(包 括比例因子X(jué))可以用于根據(jù)所計(jì)算出的相干帶寬來(lái)估計(jì)RMS延遲。 例如，在上述示例中，其中，計(jì)算10MHz相干帶寬，X等于5，其導(dǎo) 致對(duì)于對(duì)應(yīng)的RMS延遲的.5ps的估計(jì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到， 可以使用各種方法來(lái)將相干帶寬與RMS延遲聯(lián)系；所有這些方法均 落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。在"Mobile Radio Communications" Steele, R" IEEE Press (1994)中提供了對(duì)RMS延遲與相干帶寬之間的關(guān)系的這一
描述o
保護(hù)間隔選擇器440基于所計(jì)算出的RMS延遲來(lái)選擇適當(dāng)?shù)谋?護(hù)間隔長(zhǎng)度。因?yàn)镽MS延遲是從OFDM信道沖擊響應(yīng)中推導(dǎo)的，所 以可以從RMS延遲中確定適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)間隔長(zhǎng)度，以補(bǔ)償信道內(nèi)的多 徑效應(yīng)。
如上所述，保護(hù)間隔防止了時(shí)域內(nèi)的碼元拖尾。隨著RMS延遲 擴(kuò)展增加，信號(hào)衰落量在需要較長(zhǎng)保護(hù)間隔的頻率之間更廣泛地波動(dòng)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置保護(hù)間隔的最小長(zhǎng)度，使得RMS 延遲擴(kuò)展比保護(hù)間隔長(zhǎng)度小。具體地說(shuō)，可以執(zhí)行對(duì)OFDM信道的 RMS延遲的分析，以標(biāo)識(shí)由多徑信號(hào)所導(dǎo)致的延遲量，并選擇解決這 種多徑失真的適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)間隔長(zhǎng)度。
保護(hù)間隔長(zhǎng)度的選擇還可以取決于其它因素。例如，可以存在預(yù) 定的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。所提出的IEEE 802.11n可以定義可以為了用于 OFDM信道內(nèi)而選擇的多個(gè)可能的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。根據(jù)這個(gè)將來(lái)標(biāo)準(zhǔn) 的建議，可以選擇.8ps或.4^is的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。在上述示例中，RMS 延遲可以近似為.5ps。在這種情況下，因?yàn)?4ps的保護(hù)間隔長(zhǎng)度比近 似后的RMS延遲小，所以將選擇.8]Lis的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以在接收機(jī)處執(zhí)行對(duì)保護(hù)間隔長(zhǎng)度的選擇， 并將其提供給發(fā)送機(jī)。在另一實(shí)施例中，發(fā)送機(jī)可以假設(shè)時(shí)分雙工 ("TDD")系統(tǒng)中的信道互惠，并選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
可以在這兩個(gè)無(wú)線通信設(shè)備處執(zhí)行對(duì)保護(hù)間隔長(zhǎng)度的選擇。在不
同的實(shí)施例中，對(duì)無(wú)線通信的設(shè)備中的一個(gè)執(zhí)行保護(hù)間隔的計(jì)算和選 擇，而另一設(shè)備從其在無(wú)線信道上接收到的信號(hào)中推導(dǎo)保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
具體地說(shuō)，接收OFDM信號(hào)的設(shè)備可以分析其所接收到的保護(hù)間隔， 并將該保護(hù)間隔長(zhǎng)度應(yīng)用于其在OFDM信道上的傳輸。
C.選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度的方法
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于獨(dú)立于結(jié)構(gòu)地選擇保 護(hù)間隔長(zhǎng)度的方法。無(wú)線設(shè)備接收610 OFDM信號(hào)，并將該信號(hào)變換 620到頻域。 一種可以執(zhí)行變換的方法是通過(guò)對(duì)信號(hào)施加傅立葉變換。
針對(duì)OFDM信號(hào)，確定630相干帶寬。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使 用OFDM信號(hào)內(nèi)的頻率相關(guān)特性來(lái)確定相干帶寬。使用已確定的相干 帶寬來(lái)計(jì)算640RMS延遲，其后將信號(hào)處理有效地變換到時(shí)域。RMS 延遲與相干帶寬成反比，并且可以從中統(tǒng)計(jì)地估計(jì)。在這種估計(jì)中， 比例因子是必須的。
使用RMS延遲來(lái)標(biāo)識(shí)650保護(hù)間隔長(zhǎng)度。具體地說(shuō)，根據(jù)信號(hào) RMS延遲來(lái)確定最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度。其后，選擇與該最小長(zhǎng)度長(zhǎng)的適 當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)間隔長(zhǎng)度，并將其用于OFDM信道中。
盡管己經(jīng)參考特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以提供各種修改。本發(fā)明提供了對(duì)于實(shí)施例的各種變化 和修改，本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求所選定。
權(quán)利要求
1. 一種用于為多徑信道選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度的裝置，所述裝置包括天線接口，耦合至天線，以接收并發(fā)送信號(hào)；頻率協(xié)方差模塊，耦合為接收頻域中的信號(hào)，以標(biāo)識(shí)所述信號(hào)的相干帶寬；RMS延遲計(jì)算模塊，耦合為與所述頻率協(xié)方差模塊進(jìn)行通信，以估計(jì)與信號(hào)的所述相干帶寬相關(guān)聯(lián)的RMS延遲；以及保護(hù)間隔選擇器，耦合為與所述RMS延遲計(jì)算模塊進(jìn)行通信，以基于信號(hào)的所述RMS延遲來(lái)選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，使用傅立葉變換將所述信 號(hào)變換到頻域。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述頻率協(xié)方差模塊使用 協(xié)方差函數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)信道載波頻率與對(duì)應(yīng)幅度之間的關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述頻率協(xié)方差模塊通過(guò) 將1與O之間的閾值應(yīng)用于所述協(xié)方差函數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)所述相干帶寬。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述相干帶寬被選擇為.9， 并且定義了頻率帶寬。
6. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述RMS延遲計(jì)算模塊標(biāo) 識(shí)與所標(biāo)識(shí)的相干帶寬關(guān)聯(lián)的RMS延遲。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述RMS延遲與所標(biāo)識(shí)的 相干帶寬彼此成反比，并且通過(guò)比例因子而聯(lián)系。
8. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述裝置位于無(wú)線接收機(jī) 中，并且經(jīng)由反饋連接向發(fā)送機(jī)提供所述保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述裝置位于無(wú)線發(fā)送機(jī) 中，并且通過(guò)假設(shè)在所述發(fā)送機(jī)操作于其中的時(shí)分雙工系統(tǒng)中的信道 互惠來(lái)選擇所述保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
10. —種用于在無(wú)線信道內(nèi)選擇保護(hù)間隔的長(zhǎng)度的方法，所述方 法包括 接收多徑信號(hào)；將所述多徑信號(hào)從時(shí)域變換到頻域；使用所述信號(hào)內(nèi)的頻率之間的相關(guān)來(lái)確定所述多徑信號(hào)的相干帶寬；使用所確定的相干帶寬來(lái)計(jì)算所述時(shí)域內(nèi)的RMS延遲；以及 基于所述計(jì)算出的RMS延遲來(lái)標(biāo)識(shí)多徑通信信道的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，所述多徑信號(hào)是正交頻 分復(fù)用信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括步驟計(jì)算所述多徑信 號(hào)的協(xié)方差函數(shù)，其中描述了頻率和對(duì)應(yīng)幅度。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，通過(guò)將卯％的閾值應(yīng)用 于從所述協(xié)方差函數(shù)中推導(dǎo)出的頻率相關(guān)函數(shù)來(lái)確定所述相干帶寬。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述RMS延遲與所述相 千帶寬成反比，并且通過(guò)比例因子5而聯(lián)系。
15. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中，將所述保護(hù)間隔長(zhǎng)度選 擇為比從所述RMS延遲中導(dǎo)出的最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度長(zhǎng)。
16. —種在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上具體實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于 選擇保護(hù)間隔的長(zhǎng)度，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于執(zhí)行以下步驟的 計(jì)算機(jī)指令接收多徑信號(hào)；將所述多徑信號(hào)從時(shí)域發(fā)送變換到頻域；使用所述信號(hào)內(nèi)的頻率之間的相關(guān)來(lái)確定所述多徑信號(hào)的相干帶寬；使用所確定的相干帶寬來(lái)計(jì)算所述時(shí)域內(nèi)的RMS延遲；以及 基于所述計(jì)算出的RMS延遲來(lái)標(biāo)識(shí)多徑通信信道的保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
17. 如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，還包括用于計(jì)算所 述多徑信號(hào)的協(xié)方差函數(shù)的計(jì)算機(jī)指令，在所述協(xié)方差函數(shù)中描述頻 率和對(duì)應(yīng)幅度。
18. 如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，通過(guò)將90% 的閾值應(yīng)用于從所述協(xié)方差函數(shù)中推導(dǎo)出的頻率相關(guān)函數(shù)來(lái)確定所述 相干帶寬。
19. 如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，將所述計(jì)算機(jī)指令存儲(chǔ)在無(wú)線通信設(shè)備的計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器中。
20. 如權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，將所述保護(hù) 間隔長(zhǎng)度選擇為比從所述RMS延遲中推導(dǎo)出的最小保護(hù)間隔長(zhǎng)度長(zhǎng)。
全文摘要
描述了一種為多徑通信信道選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度(345)的系統(tǒng)、裝置和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，基于所選擇的相干帶寬(335)與該通信信道的RMS延遲(340)之間的關(guān)系來(lái)選擇保護(hù)間隔長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101395877SQ200780007183
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
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