專利名稱：采用多輸入多數(shù)出(mimo)技術的系統(tǒng)和方法
采用多輸入多數(shù)出(MIMO)技術的系統(tǒng)和方法根據(jù)35U. S. C. 119的優(yōu)先權要求本專利申請要求2008年8月22日提交的題為“EV-DO FL ΜΙΜΟ”的臨時申請 No. 61/091，306的優(yōu)先權，且該申請被轉讓給本受讓人并由此通過援引明確納入于此。背景領域本公開一般涉及使用多輸入多輸出(MIMO)天線方案的技術，尤其涉及采用MIMO 和正交頻分復用(OFDM)傳送數(shù)據(jù)的技術。當前，對諸如多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)等多天線系統(tǒng)發(fā)生了興趣，其中兩個或多 個設備彼此通信，其中每個設備使用一個以上的天線以增強數(shù)據(jù)傳輸。一些多天線系統(tǒng)通 過利用空間復用和/或天線分集在不同信號上發(fā)送相同數(shù)據(jù)或形成相控陣發(fā)送數(shù)據(jù)來提
高吞吐量和/或質量。演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)作為CDMA2000族的一部分是由第3代合作伙伴項目2頒布 的電信標準。EVDO有助于無線網絡中的高數(shù)據(jù)率。EVDO已經經歷了若干演進，其當前修訂 版提供使用時分多址(TDMA)原理在多個載波(頻調)上傳送數(shù)據(jù)子流的前向鏈路。然而， EVDO的當前修訂版并未利用在一些移動設備中可用的MIMO能力。為具有MIMO能力的用戶 提供在EVDO網絡中使用這種能力的機會與此同時還支持沒有MIMO能力的用戶——即具有 后向兼容性——將是合需的。正交頻分復用(OFDM)是在多個正交副載波上傳送數(shù)據(jù)的技術，每個副載波對應 一并行數(shù)據(jù)流。OFDM已在諸如增強型廣播和多播服務(增強型BCMCS)等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中 使用。然而，雖然增強型BCMCS提供多播和廣播功能，但EVDO提供單播功能。此外，結合了 OFDM的增強型BCMCS不支持ΜΙΜΟ。當前，沒有將OFDM和MIMO的優(yōu)勢融入TDMA前向鏈路 同時又保持與老版本的后向兼容的可用單播系統(tǒng)。鍵根據(jù)一個實施例，一種系統(tǒng)支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信。系統(tǒng)包括天 線和創(chuàng)建TDM隙的時分復用(TDM)模塊。系統(tǒng)還包括在TDM隙內插入多個正交頻分復用 (OFDM)碼元并將TDM隙與數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)的分用電路。預編碼電路將數(shù)據(jù)子流與頻調相關 聯(lián)。相應頻調的每一個對應于天線中的相應一個。天線使用頻調傳送數(shù)據(jù)子流。在另一實施例中，一種方法支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信。該方法包括 生成時分復用(TDM)隙，并將TDM隙與數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)。該方法還包括在TDM隙內插入正 交頻分復用(OFDM)碼元，并使用預編碼矩陣處理具有OFDM碼元的TDM隙，由此將數(shù)據(jù)子流 與多個頻調相關聯(lián)。這些頻調中的每一個對應于一天線。使用頻調和天線將數(shù)據(jù)子流傳送 至遠程單元。在又一實施例中，一種系統(tǒng)支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信。該系統(tǒng)包括 天線，用于創(chuàng)建TDM隙的裝置，以及用于在TDM隙內插入多個正交頻分復用(OFDM)碼元并 將TDM隙與數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)的裝置。該系統(tǒng)還包括用于將數(shù)據(jù)子流與多個頻調相關聯(lián)的裝置。相應頻調的每一個對應于天線中的相應一個。天線使用頻調傳送數(shù)據(jù)子流。在另一實施例中，一種計算機程序產品支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信。 該產品有形地體現(xiàn)在其上記錄有計算機程序邏輯的計算機可讀介質上。計算機程序產品包 括生成時分復用(TDM)隙的代碼。還包括將TDM隙與數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)的代碼。該程序產品 還包括在TDM隙內插入正交頻分復用(OFDM)碼元的代碼，和使用預編碼矩陣處理具有OFDM 碼元的TDM隙的代碼，由此將數(shù)據(jù)子流與多個頻調相關聯(lián)。頻調的每一個對應于多個天線 中的相應一個。在另一實施例中，一種系統(tǒng)支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信。該系統(tǒng)包括 在多個頻調上接收數(shù)據(jù)子流的天線。每個數(shù)據(jù)子流包括其中具有正交頻分復用(OFDM)碼 元的多個時分復用(TDM)隙。數(shù)據(jù)子流還包括可能與數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)交疊的第一導頻， 和嵌入在OFDM碼元內的第二導頻。該系統(tǒng)還包括復用數(shù)據(jù)子流并解碼數(shù)據(jù)子流中的數(shù)據(jù) 的電路，和使用第一導頻和第二導頻的電路。第一導頻被用于導出預編碼信息、空間復用階 數(shù)信息和數(shù)據(jù)率信息。第二導頻被用于檢測數(shù)據(jù)子流的分組的前同步碼以及解調和解碼數(shù) 據(jù)子流。系統(tǒng)還包括將預編碼信息、空間復用階數(shù)信息、以及數(shù)據(jù)率信息反饋給基站的電 路。前述內容已非常寬泛地勾勒了本公開的特征和技術優(yōu)勢以使下面的詳細描述可 以被更好地理解。其他特征和優(yōu)點將在此后描述，這形成本公開的權利要求主題。本領域 的技術人員應該領會所公開的構思和具體實施例可容易地被用作修改或設計用于實施與 本公開相同目的其他結構的基礎。本領域的技術人員還應認識到這些等效結構并不背離所 權利要求中所闡述的本公開的技術。被認為是本公開的特性的新穎特征在其組織和操作方 法兩方面連同其他目的和優(yōu)點將因以下結合附圖來考慮的描述而更好地理解。然而要清楚 理解，每一幅圖僅被提供用于例示和描述目的，而無意作為本公開的限制的定義。附圖簡述

圖1示出其中可有利地采用本公開的實施例的示例性無線通信系統(tǒng)。圖2是根據(jù)一個實施例作適應性調整的示例性前向鏈路隙的圖例。圖3是根據(jù)一個實施例作適應性調整的示例性系統(tǒng)的圖例。 圖4是根據(jù)一個實施例對兩個OFDM碼元進行交疊和相加組合的圖例。圖5是根據(jù)一個實施例作適應性調整的示例性CSP隙的圖例。圖6是根據(jù)一個實施例作適應性調整的用于生成CSP的示例性系統(tǒng)的圖例。圖7A-D是根據(jù)一個實施例的對應M的不同值的DSP圖案的圖解。圖8是根據(jù)一個實施例作適應性調整的示例性系統(tǒng)的圖例。圖9是根據(jù)一個實施例用于將CSP與數(shù)據(jù)相組合的示例性系統(tǒng)的圖例。圖10和11圖解圖3中根據(jù)一個實施例的遠程單元的模塊。圖12是根據(jù)一個實施例的示例性過程的圖例。圖13是根據(jù)一個實施例的示例性過程的圖例。詳細描述圖1示出其中可有利地采用本公開的實施例的示例性無線通信系統(tǒng)100。出于 例示目的，圖1示出了三個遠程單元120、130、和140以及兩個基站150、160。將認識到， 無線通信系統(tǒng)可以具有更多遠程單元和基站。遠程單元120、130、和140分別包括處理器
6設備125A、125B、和125C，它們在各種實施例中如以下進一步討論的提供將多輸入多輸出 (MIMO)技術結合到諸如演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)等無線寬帶技術中的功能。以下更具體地描 述的功能可使用存儲至同處理器設備125A、125B、和125C集成在一起或分開的計算機可讀 介質的可執(zhí)行代碼來實現(xiàn)。圖1示出從基站150、160到遠程單元120、130、和140的前向鏈 路信號180，以及從遠程單元120、130、和140到基站150、160的反向鏈路信號190。在圖1中，遠程單元120被示為移動電話，遠程單元130被示為便攜式計算機，而 遠程單元140被示為無線本地環(huán)路系統(tǒng)中的計算機。例如，遠程單元可包括移動設備，諸如 蜂窩小區(qū)電話、手持式個人通信系統(tǒng)(PCQ單元、諸如個人數(shù)據(jù)助理等便攜式數(shù)據(jù)單元；遠 程單元還可包括位置固定的數(shù)據(jù)單元，諸如儀表讀取裝備。盡管圖1示出根據(jù)本公開的教 義的遠程單元，但本公開并不限于這些例示出的示例性單元。本公開可適于在任何包括多 個天線的設備中采用。此外，以下示例具體涉及EVDO網絡中的基站和遠程單元，但實施例的范圍并不限 于此。例如，以下描述的許多特征適于在EVDO系統(tǒng)以外的其他系統(tǒng)中使用，諸如使用通用 移動電信系統(tǒng)(UMTS)的系統(tǒng)、使用全球移動通信系統(tǒng)/增強型數(shù)據(jù)率GSM演進(GSM/EDGE) 等的系統(tǒng)。圖2是根據(jù)一個實施例作適應性調整的示例性前向鏈路隙200的圖例。前向鏈路 隙200是其中插入有OFDM數(shù)據(jù)的時分復用(TDM)隙。在此示例中，OFDM數(shù)據(jù)是在1600個 碼片(其中每個碼片略短于1微秒)上傳送的，而導頻段201和媒體接入控制(MAC)段202 被保留以供與使用EVDORev.(修訂版)0、A或B的系統(tǒng)的后向兼容性。本公開的各實施例可使用各種具體特性中的任意特性，諸如采樣率、保護時間、循 環(huán)前綴(CP)長度等?？沙鲇诟鞣N原因來選取特性，諸如出于高移動性和長延遲擴展。表1 中示出了前向鏈路隙200的示例性數(shù)值，但應理解各實施例的范圍并不限于表1中所示的 特定示例。表 權利要求
1.一種用于支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信的系統(tǒng)，包括 多個天線；時分復用(TDM)模塊，用于創(chuàng)建多個TDM隙；分用電路，用于在所述多個TDM隙內插入多個正交頻分復用(OFDM)碼元并將所述TDM 隙與多個數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)；以及預編碼電路，用于將所述多個數(shù)據(jù)子流與多個頻調相關聯(lián)，其中所述相應頻調中的每 一個對應于所述天線中的相應一個，所述多個天線使用所述多個頻調傳送所述多個數(shù)據(jù)子流。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述多個天線的每一個相關聯(lián)并在與所述天線的每一個相關聯(lián)的傳輸內插入第一 導頻集的電路。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一導頻集包括每N個隙在所述相應天線的每一個上傳送一次的所述第一導頻集，其中N是大于1的 整數(shù)，所述第一導頻集與所述傳輸中的數(shù)據(jù)交疊。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分用電路在所述OFDM碼元內嵌入第二導頻集。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二導頻集以跨扇區(qū)基本隨機的圖案 跨所述多個OFDM交錯。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預編碼電路接收來自遠程設備的第一 信號，并使用所述第一信號選擇波束成形矩陣并將其應用于所述多個數(shù)據(jù)子流。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個數(shù)據(jù)子流包括多個分組，每個數(shù)據(jù)子流 共享公共前同步碼。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前同步碼中的至少一些包括媒體接入 控制(MAC)標識信息和數(shù)據(jù)率信道(DRC)信息。
9.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分用電路在所述OFDM碼元內嵌入第二 導頻集，且其中所述前同步碼是通過加擾所述第二導頻集的序列來傳送的。
10.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，接收包括對預編碼操作的指示的反向鏈路 反饋，并操作以接收針對演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)Rev. B和多輸入多輸出傳輸?shù)乃龇聪蜴溌?反饋，其中MIMO反向鏈路反饋和EVDO Rev. B反向鏈路反饋被指派不同的長碼掩碼。
11.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當在所述多個天線上傳送EVDORev.A/B信 號時，所述分用電路將所述EVDO Rev. Α/Β信號指派至單個數(shù)據(jù)子流，且所述預編碼電路將 所述單個數(shù)據(jù)子流映射至所述多個天線并對所述多個天線應用變化的相移。
12.一種用于支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信的方法，包括 生成多個時分復用(TDM)隙；將所述多個TDM隙與多個數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)； 在所述TDM隙中插入正交頻分復用(OFDM)碼元；使用預編碼矩陣處理具有所述OFDM碼元的所述TDM隙，由此將所述數(shù)據(jù)子流與多個頻 調相關聯(lián)，所述頻調的每一個對應多個天線中的相應一個；以及使用所述多個頻調和所述多個天線向遠程單元傳送所述數(shù)據(jù)子流。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)子流包括虛擬天線。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括插入專用空間導頻集以減少與公 共空間導頻的交疊。
15.如權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括 在所述OFDM碼元中插入專用空間導頻集。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，還包括插入公共空間導頻集，所述公共空間導頻集以跨扇區(qū)基本隨機的圖案跨所述多個OFDM 碼元交錯。
17.一種用于支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信的系統(tǒng)，包括 多個天線；用于創(chuàng)建多個TDM隙的裝置；用于在所述多個TDM隙內插入多個正交頻分復用(OFDM)碼元并將所述TDM隙與多個 數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)的裝置；以及用于將所述多個數(shù)據(jù)子流與多個頻調相關聯(lián)的裝置，其中所述相應頻調中的每一個對 應于所述天線中的相應一個，所述多個天線使用所述多個頻調傳送所述多個數(shù)據(jù)子流。
18.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)子流的數(shù)目不同于天線數(shù)目。
19.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述TDM隙包括演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)導頻。
20.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，是在EVDO網絡中使用的。
21.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 用于在所述OFDM碼元中插入第一導頻集的裝置；以及 用于在所述多個天線上插入第二導頻集的裝置。
22.一種用于支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信的計算機程序產品，其有形地體 現(xiàn)其上記錄有計算機程序邏輯的計算機可讀介質，所述計算機程序產品包括生成多個時分復用(TDM)隙的代碼；將所述多個TDM隙與多個數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)的代碼；在所述TDM隙中插入正交頻分復用(OFDM)碼元的代碼；以及使用預編碼矩陣處理具有所述OFDM碼元的所述TDM隙的代碼，由此將所述數(shù)據(jù)子流與 多個頻調相關聯(lián)，所述頻調的每一個對應多個天線中的相應一個。
23.如權利要求22所述的計算機程序產品，其特征在于，進一步包括 在所述多個天線上往傳輸內插入公共空間導頻的代碼。
24.如權利要求23所述的計算機程序產品，其特征在于，進一步包括 插入專用空間導頻的代碼。
25.如權利要求22所述的計算機程序產品，其特征在于，進一步包括 響應于來自遠程單元的反饋選擇所述預編碼矩陣的代碼。
26.一種用于支持前向鏈路多輸入多輸出(MIMO)通信的系統(tǒng)，包括 多個天線，在多個頻調上接收多個數(shù)據(jù)子流，所述數(shù)據(jù)子流的每一個包括 其中具有正交頻分復用(OFDM)碼元的多個時分復用(TDM)隙；可能與數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)交疊的多個第一導頻；以及嵌入在所述OFDM碼元內的多個第二導頻； 復用所述數(shù)據(jù)子流并解碼所述數(shù)據(jù)子流中的所述數(shù)據(jù)的電路； 使用所述第一導頻推導預編碼信息、空間復用階數(shù)信息以及數(shù)據(jù)率信息并使用所述第 二導頻檢測所述數(shù)據(jù)子流的分組的前同步碼和解調及解碼所述數(shù)據(jù)子流的電路；以及 將所述預編碼信息、空間復用階數(shù)信息、以及數(shù)據(jù)率信息反饋給基站的電路。
27.如權利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)率信息包括數(shù)據(jù)率信道(DRC)信信息。
28.如權利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預編碼信息包括 指示在傳送多個接下來的數(shù)據(jù)子流時使用的波束成形矩陣的數(shù)據(jù)。
29.如權利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，在反向鏈路反饋中傳送所述預編碼信息、 空間復用階數(shù)信息、和數(shù)據(jù)率信息，并操作以傳送針對演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)Rev. B和多輸 入多輸出傳輸(MIMO)的所述反向鏈路反饋，其中MIMO反向鏈路反饋和EVDO Rev. B反向鏈 路反饋被指派不同的長碼掩碼。
全文摘要
一種系統(tǒng)具有天線，創(chuàng)建時分復用(TDM)隙的TDM模塊，以及在TDM隙內插入正交頻分復用(OFDM)碼元并將TDM隙與數(shù)據(jù)子流相關聯(lián)的分用電路。該系統(tǒng)還包括用于將數(shù)據(jù)子流與多個頻調相關聯(lián)的預編碼電路。相應頻調的每一個對應于天線中的相應一個。天線使用多個頻調傳送數(shù)據(jù)子流。
文檔編號H04B7/04GK102124663SQ200980132093
公開日2011年7月13日 申請日期2009年8月22日 優(yōu)先權日2008年8月22日
發(fā)明者J·王, R·A·A·阿塔, T·A·卡多斯, 大孫京 申請人:高通股份有限公司