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1、(10)申请公布号 CN 102946374 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 6 3 7 4 A *CN102946374A* (21)申请号 201210390593.8 (22)申请日 2004.08.04 60/493,004 2003.08.07 US 10/662,465 2003.09.16 US 200480028892.0 2004.08.04 H04L 27/26(2006.01) H04J 11/00(2006.01) (71)申请人北方电讯网络有限公司 地址加拿大魁北克省 (72)发明人 S.吴 W.童 C.罗耶 P.朱 (74)。
2、专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人方世栋 卢江 (54) 发明名称 采用具有已知或包含信息的前缀的OFDM符 号的OFDM系统和方法 (57) 摘要 本发明提供用于传送和接收OFDM符号的系 统和方法，它们使通常用作每个OFDM符号的前缀 的传输时间可以包含有用的信息，否则该传输时 间会被浪费。在接收器，处理接收的信号以将接收 的OFDM符号从与信道的线性卷积转换成循环卷 积。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书16页 附图19页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 。
3、说明书 16 页 附图 19 页 1/3页 2 1.一种为接收的OFDM符号将线性卷积转换到循环卷积的方法，包括 将(L-l)(L-l)上矩阵U和下矩阵W分别定义为： 以及将样本y(0)、y(1)、.、y(L-2)的新集合定义为 其中，h(.)是离散化信道响应，a(.)是在所述OFDM符号之前的非OFDM周期的已知或 高度可靠值，b(.)是在所述OFDM符号之后的非OFDM周期的已知或高度可靠值，z(.)是所 述OFDM符号之后的非OFDM周期的接收值，所述等式右边的y(.)是所述OFDM符号的接收 样本，以及所述等式左边的y(.)是所述新集合的接收样本。 2.一种发射器，包括： 第一发射天线。
4、； OFDM信号生成电路，用于生成供传输的OFDM符号； 非OFDM信号生成电路，用于生成非OFDM段； 其中所述OFDM信号生成电路和所述非OFDM信号生成电路适于生成包括OFDM传输单 元的第一信号并通过所述第一发射天线发射，每个OFDM传输单元包括OFDM符号以及在所 述OFDM符号之前/和/或/之后的包含已知数据和/或未知的高度可靠数据的相应的非 OFDM段，所述非OFDM段允许在接收器的所述OFDM符号的线性卷积与循环卷积之间的转换。 3.如权利要求2所述的发射器，其特征在于每个OFDM符号的非OFDM段至少足够长以 遮盖前一个OFDM符号引入的任何显著ISI。 4.如权利要求2所述。
5、的发射器，其特征在于所述非OFDM段包括码分隔的导频信道、信 令信道和业务信道。 5.如权利要求2所述的发射器，其特征在于所述非OFDM段包含时分复用的多个信道。 6.如权利要求5所述的发射器，其特征在于所述多个信道按照次序包括导频信道时间 段、信令和业务信道时间段以及另一个导频信道段，在所述信令和业务信道时间段期间所 述信令信道和业务信道是码分隔的。 7.如权利要求5所述的发射器，其特征在于所述多个信道按照次序包含业务信道时间 段、导频信道时间段和信令信道时间段。 8.如权利要求5所述的发射器，适于使用不随变化的IFFT大小变化的持续时间来生成 所述OFDM符号。 9.如权利要求2所述的发射。
6、器，其特征在于OFDM传输单元被包含在持续时间为2048 个码片的时隙中，以及每个时隙依次包括持续时间为400个码片的第一OFDM符号、224个码 片持续时间的非OFDM段、持续时间各为400个码片的第二OFDM符号和第三OFDM符号、224 个码片持续时间的非OFDM段、持续时间为400个码片的第四OFDM符号。 权 利 要 求 书CN 102946374 A 2/3页 3 10.如权利要求2所述的发射器，其特征在于每个非OFDM段按照次序包括64个码片的 MAC段、96个码片的导频段和64个码片的MAC段。 11.如权利要求10所述的发射器，其特征在于所述非OFDM段完全遵守lxEV/DO。
7、前向链 路结构，以及所述第一信号具有完全遵守lxEV/DO前向链路结构的时隙定时。 12.如权利要求2所述的发射器，其特征在于所述非OFDM信号生成电路包括适于传送 作为所述第一信号的一部分的CDMA传输单元的CDMA信号生成电路，每个CDMA传输单元包 括CDMA数据段，以及在每个CDMA数据段之前/和/或/之后包含相应的非OFDM段，所述 非OFDM段包含已知的非零数据和/或未知的高度可靠数据； 所述第一信号包含传输单元序列，其中一些传输单元被安排为OFDM传输单元以及一 些传输单元被安排为CDMA传输单元。 13.如权利要求2所述的发射器，其特征在于所述OFDM传输单元被包含在序列中，包。
8、 括： 3个尾比特； 作为OFDM符号的58个点的IDFT； 26个比特的训练序列； 作为另一个OFDM符号的第二58个点的IDFT； 3个尾比特； 8.25个比特持续时间的保护周期，其中所述尾比特和或所述训练序列起所述非OFDM 段的作用。 14.如权利要求2所述的发射器，其特征在于 所述非OFDM信号生成电路包括适于传送作为所述信号的一部分的GSM传输单元的GSM 信号生成电路，所述信号包含传输单元序列，其中一些传输单元被安排为OFDM传输单元以 及一些传输单元被安排为CDMA传输单元； 所述传输单元被包含在序列中，包括： 3个尾比特； 作为OFDM传输单元的OFDM符号的58个点的IDF。
9、T，或GSM传输单元的57个比特的数 据和一个比特的窃用标志； 26个比特的训练序列； 作为OFDM传输单元的另一个OFDM符号的第二58个点的IDFT，或GSM传输单元的57 个比特的数据和一个比特的窃用标志； 3个尾比特； 8.25个比特持续时间的保护周期，其中所述尾比特和或所述训练序列起非OFDM段的 作用。 15.如权利要求2所述的发射器，它配合修改为包括OFDM覆盖的UMTS下行链路使用。 16.如权利要求2所述的发射器，它适于配合具有可变非OFDM段和/或非OFDM段盲检 测的IEEE-802.11a/g系统使用。 17.如权利要求2所述的发射器，它适于配合IEEE 802.16a。
10、系统使用。 18.如权利要求2所述的发射器，其特征在于所述非OFDM信号生成电路包括lxEV/DO 信号生成电路。 权 利 要 求 书CN 102946374 A 3/3页 4 19.如权利要求2所述的发射器，还包括： 第二发射天线； 其中所述OFDM信号生成电路和所述非OFDM信号生成电路还适于生成包括OFDM传输 单元的第二信号并通过所述第二天线发射，每个OFDM传输单元包括相应的OFDM符号以及 在每个OFDM符号之前/和/或/之后的包含已知数据和/或未知的高度可靠数据的相应 的非OFDM段，所述非OFDM段允许在接收器的线性卷积与循环卷积之间的转换。 20.如权利要求2所述的发射器，其。
11、特征在于所述非OFDM信号生成电路与IS-856规范 兼容。 21.如权利要求2所述的发射器，其特征在于所述非OFDM信号生成电路与GSM规范兼 容。 权 利 要 求 书CN 102946374 A 1/16页 5 采用具有已知或包含信息的前缀的 OFDM 符号的 OFDM 系统 和方法 0001 本申请是申请号为200480028892.0、发明名称为“采用具有已知或包含信息的前 缀的OFDM符号的OFDM系统和方法”的申请的分案申请。 发明领域 0002 本发明涉及OFDM(正交频分复用)系统，更具体地涉及常规上配合每个符号使用 前缀以便解决符号间干扰的这种OFDM系统。 0003 发明背。
12、景 0004 在OFDM系统中，使用快速傅立叶逆变换函数(IFFT)将数据块从频域转换到时域。 实际上，在大量靠近但是正交分隔的子载波的每一个上承载一个数据元素。 0005 图1中示出这样的例子，其中在10、12、14标明三个OFDM符号。符号10称为 IFFT k-1 ，符号12是IFFT k 以及符号14是IFFT k+1 。这些OFDM符号10、12、14构成发射器输出 15。这些在无线信道上传送，在示例中示出该无线信道具有信道脉冲响应16或等效地具有 抽样信道响应20。在该信道上传送的结果是发射器输出15线性地与多径信道卷积。这在 18以符号标明。然后，在接收器，接收三个OFDM符号2。
13、2、24、26。这些又将分别包含IFFT k-1 、 IFFT k 和IFFT k+1 。但是，由于多径信道的原因，IFFT k-1 将在IFFT k 中导致符号间干扰。更具 体地，OFDM ISI k-1 28是IFFT k-1 在IFFT k 中导致的符号间干扰，以及类似地OFDM ISI k 30是 IFFT k 24在IFFT k+1 26中导致的符号间干扰。该符号间干扰使每个OFDM符号的第一部分实 际上对于传送信息是无用的。采用了各种方法来试图解决该问题。图2示出第一已知的方 法。 利用该方法，在每对相邻的OFDM符号之间留了保护间隔，以及每个OFDM符号的前缀通 过通常从该OFD。
14、M符号的结尾复制数据的一部分来形成(所说的相同循环前缀(Identical Cyclic Prefix)。在图2的例子中，示出分别由IFFT k-1 、IFFT k 和IFFT k+1 表示的三个OFDM 符号40、42、44。示出将IFFT k 的后一部分复制到前缀46中，以及将IFFT k+1 44的后一部分 复制到第二前缀48中。现在，因先前符号所致的ISI将仅干扰前缀，而实际的OFDM符号将 保持不失真。这可以在附图中看到，其中示出接收时OFDM ISI k-1 50与前缀46重叠，而示出 接收时OFDMISI k 52与前缀48重叠。该方法重要的附带好处是，通过将每个IFFT的结尾 。
15、部分复制到前缀，在接收器端移除相应的前缀部分之后，发射器输出与多径信道之间发生 的卷积在数学上变成循环卷积而非标准的线性卷积。当执行信道估计和补偿以及多径消除 时，循环卷积具有一些重要的优点。该相同循环前缀方法的缺点是该前缀使用的功率和带 宽是纯开销。 0006 图3示出用于解决该问题的第二已知的方法。在该情况中，不传送包含IFFT的一 部分的副本的前缀，而是传送只是全为零的前缀。这在该例中示出，该例示出三个OFDM符 号60、62、64以及OFDM符号62和64之前的填充零的前缀。在接收器，因OFDM k-1 60所致的 OFDM ISI k-1 66将在OFDM符号62的填充零的前缀中出现。
16、。类似地，因OFDM符号62所致的 OFDM ISI k 68将在符号OFDM k+1 64的填充零的前缀期间出现。该方法的优点是节省了前述 方法中浪费的功率。但是，那些零占用的带宽仍是纯开销。 说 明 书CN 102946374 A 2/16页 6 0007 发明概述 0008 根据一个广泛的方面，本发明提供一种方法，包括：传送包括OFDM传输单元的第 一信号，每个OFDM传输单元包括OFDM符号以及在该OFDM符号之前/和/或/之后的包含 已知数据和/或未知的高度可靠数据的相应的非OFDM段，该非OFDM段允许在接收器的该 OFDM符号的线性卷积与循环卷积之间的转换。 0009 在一些实施。
17、例中，每个OFDM符号的非OFDM段至少足够长以遮盖(cover)前一个 OFDM符号引入的任何显著ISI。 0010 在一些实施例中，该非OFDM段包括码分隔的导频信道、信令信道和业务信道。 0011 在一些实施例中，该非OFDM段包含时分复用的多个信道。 0012 在一些实施例中，多个信道按照次序包括导频信道时间段、信令和业务信道时间 段以及另一个导频信道段，在信令和业务信道时间段期间信令信道和业务信道是码分隔 的。 0013 在一些实施例中，多个信道按照次序包括业务信道时间段、导频信道时间段和信 令信道时间段。 0014 在一些实施例中，该方法还包括：使用不随变化的IFFT大小变化的持续。
18、时间来生 成OFDM符号。 0015 在一些实施例中，该方法还包括：生成非OFDM段以具有不随变化的样本数变化的 固定持续时间。 0016 在一些实施例中，该第一信号还包括每个前缀两侧的保护时间。 0017 在一些实施例中，OFDM传输单元被包含在持续时间为2048个码片的时隙中，以及 每个时隙依次包括持续时间为400个码片的第一OFDM符号、224个码片持续时间的非OFDM 段、持续时间各为400个码片的第二OFDM符号和第三OFDM符号、224个码片持续时间的非 OFDM段、持续时间为400个码片的第四OFDM符号。 0018 在一些实施例中，每个非OFDM段按照次序包括64个码片的MAC。
19、段、96个码片的导 频段和64个码片的MAC段。 0019 在一些实施例中，非OFDM段完全遵守lxEV/DO前向链路结构，以及该第一信号具 有完全遵守lxEV/DO前向链路结构的时隙定时。 0020 在一些实施例中，每个OFDM符号是400个子载波的IFFT。 0021 在一些实施例中，每个OFDM符号是208个子载波的IFFT。 0022 在一些实施例中，从第一天线发射所述第一信号，该方法还包括 从第二天线发射 第二信号，该第二信号包括OFDM传输单元，每个OFDM传输单元包括相应的OFDM符号以及 在每个OFDM符号之前/和/或/之后的包含已知数据和/或未知的高度可靠数据的相应 的非OF。
20、DM段，该非OFDM段允许在接收器的线性卷积与循环卷积之间的转换。 0023 在一些实施例中，每个信号包括持续时间为2048个码片的时隙，以及每个时隙依 次包括持续时间为400个码片的第一OFDM符号、224个码片持续时间的非OFDM段、持续时 间各为400个码片的第二OFDM符号和第三OFDM符号、224个码片持续时间的非OFDM段、持 续时间为400个码片的第四OFDM符号，OFDM传输单元被包含在时隙中。 0024 在一些实施例中，每个非OFDM段按照次序包括64个码片的MAC段、96个码片的天 线专用导频段和64个码片的MAC段。 说 明 书CN 102946374 A 3/16页 7。
21、 0025 在一些实施例中，非OFDM段完全遵守lxEV/DO前向链路结构，以及该第一信号具 有完全遵守lxEV/DO前向链路结构的时隙定时。 0026 在一些实施例中，该方法还包括：传送作为所述第一信号的一部分的CDMA传输单 元，每个CDMA传输单元包括CDMA数据段，以及在每个CDMA数据段之前/和/或/之后包 含相应非OFDM段，该非OFDM段包含已知非零数据和/或未知的高度可靠数据；其中该信号 包含传输单元序列，其中一些传输单元被安排为OFDM传输单元以及一些传输单元被安排 为CDMA传输单元。 0027 在一些实施例中，非OFDM段和CDMA数据段完全与现有的IS-856规范向后兼。
22、容。 0028 在一些实施例中，该第一信号包括持续时间为2048个码片的时隙，以及每个时隙 依次包括持续时间为400个码片的第一数据段、224个码片持续时间的非OFDM段、持续时 间各为400个码片的第二数据段和第三数据段、224个码片持续时间的非OFDM段，持续时 间为400个码片的第四数据段，其中这些数据段的每个被安排为CDMA数据 段或OFDM数据 段，该传输单元序列被包含在时隙中。 0029 在一些实施例中，每个非OFDM段按照次序包括64个码片的MAC段、96个码片的导 频段和64个码片的MAC段。 0030 在一些实施例中，该方法还包括：在OFDM符号上传送多个用户的数据内容。 0。
23、031 在一些实施例中，对于在给定OFDM符号上具有数据内容的每个用户，使用子载波 的相应带，该相应带包括整个OFDM子载波集合的子集。 0032 在一些实施例中，该方法还包括：对于每个用户，执行子载波的相应带的跳频。 0033 在一些实施例中，该方法还包括：在非OFDM段期间为每个用户传送相应的用户专 用导频信道，用户专用导频信道在时间上是重叠的，但是彼此正交。 0034 在一些实施例中，该第一信号包括持续时间为2048个码片的时隙，以及每个时隙 依次包括持续时间为400个码片的第一OFDM符号、224个码片持续时间的非OFDM段、持续 时间各为400个码片的第二OFDM符号和第三OFDM符。
24、号、224个码片持续时间的非OFDM段、 持续时间为400个码片的第四OFDM符号，OFDM传输单元被包含在时隙中。 0035 在一些实施例中，每个非OFDM符号按照次序包括64个码片的信令段、每个用户相 应的96个码片的导频段以及64个码片的信令段，导频段在时间上是被覆盖的且彼此正交。 0036 在一些实施例中，该信号包括CDMA传输单元和OFDM传输单元的交替序列，该方法 还包括在CDMA传输单元上执行功率控制。 0037 在一些实施例中，OFDM传输单元被包含在序列中，包括：3个尾比特；作为OFDM符 号的58个点的IDFT；26个比特的训练序列；作为另一个OFDM符号的第二58个点的I。
25、DFT； 3个尾比特；8.25个比特持续时间的保护周期，其中尾比特和或训练序列起非OFDM段的 作 用。 0038 在一些实施例中，该方法还包括：传送作为所述信号的一部分的GSM传输单元，其 中该信号包含传输单元序列，其中一些传输单元被安排为OFDM传输单元以及一些传输单 元被安排为CDMA传输单元；传输单元被包含在序列中，包括：3个尾比特；作为OFDM传输单 元的OFDM符号的58个点的IDFT，或GSM传输单元的57个比特的数据和一个比特的窃用标 志；26个比特的训练序列；作为OFDM传输单元的另一个OFDM符号的第二58个点的IDFT 或GSM传输单元的57个比特的数据和一个比特的窃用标。
26、志；3个尾比特；8.25个比特持续 说 明 书CN 102946374 A 4/16页 8 时间的保护周期，其中尾比特和或训练序列起非OFDM段的作用。 0039 在一些实施例中，该第一信号包括15个时隙帧，该第一信号包括被作为CDMA信号 一起覆盖的主SCH、辅助SCH、导频信道和专用信道，在时间上用所述OFDM符号覆盖该CDMA 信号。 0040 在一些实施例中，所述CDMA信号的部分起所述非OFDM段的作用。 0041 在一些实施例中，在每个时隙期间，该第一信号包括两个OFDM传输单元，每个 OFDM传输单元包括128个码片的前缀、1024个点的IFFT和128个码片的后缀。 0042 。
27、在一些实施例中，每个28个码片的前缀包含设计的训练序列，以及每个128个码 片的后缀包含系统信息、广播信息或短消息传送信息。 0043 在一些实施例中，在每个时隙期间，该第一信号包括一个OFDM传输单元，每个 OFDM传输单元包括128个码片的前缀、2024个点的IFFT和128个码片的后缀。 0044 在一些实施例中，该方法配合修改为包括OFDM覆盖的UMTS下行链路使用。 0045 在一些实施例中，该方法适于配合具有可变非OFDM段和/或非 OFDM段盲检测的 IEEE-802.11a/g系统使用。 0046 在一些实施例中，该方法适于配合IEEE 802.16a系统使用。 0047 根据。
28、另一个广泛的方面，本发明提供一种处理包含信号的接收信号的方法，所述 信号包含OFDM传输单元，在多径信道上传送之后，每个OFDM传输单元包含OFDM符号，以及 在每个OFDM符号之前/和/或/之后，还包含相应的前缀，该前缀包含已知的非零数据和 /或未知的高度可靠数据，该方法包括：将每个OFDM符号的接收样本转换成接收样本的相 应新集合，以使接收样本的新集合在数学上等于与该多径信道的信道响应循环卷积的发射 样本，从而使该频域卷积定理适用。 0048 在一些实施例中，该方法还包括：基于非OFDM段执行耙指搜索和信道估计，以为 每个非OFDM段生成相应的时域信道估计；在每个时域信道估计上执行FFT函。
29、数，以生成相 应的频域信道估计；在多个频域信道估计上执行时间频率插值以生成当前的频域信道估 计。 0049 在一些实施例中，该方法还包括：在该频域信道估计上执行IFFT，以获得另一个 时域信道估计；使用该时域信道估计来执行时域中的耙指搜索和信道估计，以获得新的改 善的时域信道估计；再次在该改善的时域信道估计上执行FFT步骤和时间频率插值步骤， 以获得改善的当前频域信道估计。 0050 在一些实施例中，该方法还包括：使用该时域信道估计来解调该非OFDM段的内 容。 0051 在一些实施例中，该方法还包括：使用该改善的时域信道估计来解调该非OFDM段 的内容。 0052 在一些实施例中，该方法还包。
30、括：使用该频域信道估计来执行当前OFDM符号的解 调。 0053 在一些实施例中，该方法还包括：使用该改善的频域信道估计来执行当前OFDM符 号的解调。 0054 在一些实施例中，该方法还包括执行信道估计以通过如下步骤来 恢复离散化的 时域信道估计：对于包含J个已知或高度可靠样本的第一非OFDM段，其后依次是OFDM符 说 明 书CN 102946374 A 5/16页 9 号、包含J个(或另一数量的)已知或高度可靠样本的第二非OFDM段，与离散化信道响应 的L个样本成函数关系地定义使该第一和第二非OFDM段期间的接收样本与对应的已知/ 高度可靠值有关的多个等式，并解该等式以求该离散化信道响应。
31、的L个样本，其中至少有L 个等式。 0055 在一些实施例中，该方法还包括在该离散化的信道响应上执行FFT以生成频域信 道响应。 0056 在一些实施例中，该方法还包括：使用该时域信道估计来解调非OFDM段的内容。 0057 在一些实施例中，该方法还包括：使用该改善的时域信道估计来解调该前缀的内 容。 0058 在一些实施例中，该方法还包括：确定频域信道估计；基于每个子载波将接收样 本的新集合除以该频域信道估计。 0059 在一些实施例中，将每个OFDM符号的接收样本转换成接收样本的相应新集合，以 使接收样本的新集合在数学上等于与该多径信道的信道响应循环卷积的发射样本，从而使 该频域卷积定理适。
32、用，包括：将(L-l)(L-l)上矩阵U和下矩阵W分别定义为： 0060 0061 以及将样本y(0)、y(1)、.、y(L-2)的新集合定义为 0062 0063 其中，h(.)是离散化信道响应，a(.)是在该OFDM符号之前的非OFDM周期的已知 或高度可靠值，b(.)是在该OFDM符号之后的非OFDM周期的已知或高度可靠值，z(.)是该 OFDM符号之后的非OFDM周期的 接收值，该等式右边的y(.)是该OFDM符号的接收样本，以 及该等式左边的y(.)是该新集合的接收样本。 0064 根据另一个广泛的方面，本发明提供一种为接收的OFDM符号将线性卷积转换到 循环卷积的方法，包括：将(L。
33、-l)(L-l)上矩阵U和下矩阵W分别定义为： 0065 0066 以及将样本y(0)、y(1)、.、y(L-2)的新集合定义为 0067 0068 其中h(.)是离散化信道响应，a(.)是在该OFDM符号之前的非OFDM周期的已知 说 明 书CN 102946374 A 6/16页 10 或高度可靠值，b(.)是在该OFDM符号之后的非OFDM周期的已知或高度可靠值，z(.)是该 OFDM符号之后的非OFDM周期的接收值，该等式右边的y(.)是该OFDM符号的接收样本，以 及该等式左边的y(.)是该新集合的接收样本。 0069 根据另一个广泛的方面，本发明提供一种发射器，包括：第一发射天线；。
34、OFDM信号 生成电路，用于生成供传输的OFDM符号；非OFDM信号生成电路，用于生成非OFDM段；其中 该OFDM信号生成电路和该非OFDM信号生成电路适于生成包括OFDM传输单元的第一信号 并通过该第一发射天线发射，每个OFDM传输单元包括OFDM符号以及在该OFDM符号之前/ 和/或/之后的包含已知数据和/或未知的高度可靠数据的相应的非OFDM段，该非OFDM 段允许在接收器的该OFDM符号的线性卷积与循环卷积之间的转换。 0070 在一些实施例中，每个OFDM符号的非OFDM段至少足够长以遮盖前一个OFDM符号 引入的任何显著ISI。 0071 在一些实施例中，该非OFDM信号生成电路。
35、包括lxEV/DO信号 生成电路。 0072 在一些实施例中，该发射器还包括：第二发射天线；其中该OFDM信号生成电路和 该非OFDM信号生成电路还适于，生成包括OFDM传输单元的第二信号并通过该第二天线发 射，每个OFDM传输单元包括相应的OFDM符号以及在每个OFDM符号之前/和/或/之后的 包含已知数据和/或未知的高度可靠数据的相应的非OFDM段，该非OFDM段允许在接收器 的线性卷积与循环卷积之间的转换。 0073 在一些实施例中，该非OFDM信号生成电路与IS-856规范兼容。 0074 在一些实施例中，该非OFDM信号生成电路与GSM规范兼容。 0075 附图简要说明 0076 现。
36、在将参考附图描述本发明的优选实施例，图中： 0077 图1是示出相邻IFFT块如何导致符号间干扰的信号图； 0078 图2是将每个IFFT块的一部分复制到前缀中的解决OFDM ISI问题的一种已知方 法的概念示图； 0079 图3是采用填充零的前缀的解决ISI问题的另一种常规方法的概念示图； 0080 图4是在每个IFFT块之前采用广义前缀的本发明实施例的概念示图； 0081 图5示出两个广义前缀选项； 0082 图6示出又三个广义前缀结构选项； 0083 图7示出在采用广义前缀的本发明各种实施例中如何可以采用帧/时隙定时、抽 样频率和时间窗化； 0084 图8是在采用广义前缀的系统内的接收器。
37、中如何可以采用时间频率turbo信道估 计的流程图； 0085 图9示出在发射器采用广义前缀的系统中如何可以采用基于时域最小均方的信 道估计； 0086 图10示出发射器输出和接收器输入，其目的在于定义去卷积定 理的符号表示； 0087 图11是turbo广义前缀移除的示范方法的流程图； 0088 图12是采用广义前缀的系统中接收器中的通用接收过程的流程图； 0089 图13示出适于在lxEV/DO前向链路上使用的第一系统实施例； 0090 图14示出示范GP信道结构的框图； 说 明 书CN 102946374 A 10 7/16页 11 0091 在图15示出的第二系统实施例中，lxEV/D。
38、O前向链路延伸到MIMO应用； 0092 在图16示出的第三系统实施例中，将广义前缀应用于具有调度和与现有IS-856 规范的向后兼容性的lxEV/DO前向链路的场合； 0093 图17示出第四系统实施例，特点是可变的扩展因子CDMA和OFDM复用； 0094 图18是将广义前缀应用于lxEV/DO反向链路的第五系统实施例； 0095 图19是与现有的IS-856功率控制的CDMA规范向后兼容的另一个系统实施例； 0096 图20中示出第七系统实施例。这示出GSM/GPRS/EDGE下行链路覆盖； 0097 图21示出将UMTS下行链路修改为包括OFDM覆盖的第八系统实施例； 0098 图22。
39、和23示出图21的实施例的更多细节； 0099 图24中示出第九系统实施例，它示出具有可变GP和/或GP盲检测的 IEEE-802.11a/g系统；以及 0100 图25示出可应用于IEEE 802.16a系统的第十系统实施例。 0101 优选实施例详细说明 0102 现在参考图4，示出本发明的优选实施例，其中在OFDM符号之间插入的前缀周期 期间，传送新的广义前缀(Generalized Prefix，GP)。由此，在示例中，所示的是IFFT k-1 70、 IFFT k 72和IFFT k+1 74，各具 有各自的广义前缀GP k-1 76、GP k 78和GP k+1 80。IFFT k。
40、-1 70在GP k 78中导致符号间干扰OFDM ISI k-1 82。GP k 78在IFFT k 72中导致GP ISI k 84。IFFT k 72在 GP k+1 80中导致OFDM ISI k 86。最后，在示例中，GP k+1 80在IFFT k+1 74中导致GP ISI k+1 88。但 是，如下文所述，可以移除GP ISI对各种IFFT块的影响。 0103 广义前缀和IFFT周期是不相关的。一般地，一个IFFT周期的广义前缀无需与另 一个IFFT周期的广义前缀相同。在一个实施例中，在发射器和接收器GP k 都是先验已知的。 在另一个实施例中，在接收器GP k 是未知的，但是。
41、如果它被可靠编码且接收器对其解码，则 它可以被接收器知道。再者，在发射器可以将已知的格式用于广义前缀。备选地，可以使用 未知格式，并在接收器执行多个允许格式之间的盲格式检测。在一些实施例，IFFT的大小 是可变的。但是，IFFT的持续时间优选为恒定的。在优选实施例中，每个传输单元以广义 前缀开头，并以另一个广义前缀结尾。实际中，传输通常是连续的，以致OFDM符号是一个接 一个的。在该情况中，传输单元自动形成，即一个OFDM符号加上下一个OFDM符号的前缀作 为一个传输单元。在分组传输的一些特定情况中，可能对于特定用户仅需要传送一个OFDM。 在这种情况中，优选的是为该特定用户传送前缀和后缀(或。
42、插入一些0或1)。这是系统实 施的考虑。 0104 图5示出第一组广义前缀结构选项。在第一配置90中，在广义前缀周期期间仅传 送导频信道94，该广义前缀周期将在发射器和接收器都是已知的。在第二配置92中，在广 义前缀期间同时传送导频96、信令98和业务100。使用各种码来分隔它们。在示例中，PN/ Golay 102或Frank-Zadoff 104码用于导频。OVSF(正交可变扩展因子)106、FEC编码108 或CRC 110用于信令98。最后，OVSF 112、FEC编码114或CRC 116用于业务。这三个信道 的每个还任选地具有PN覆盖(PNcovering)。OVSF是3GPP/U。
43、MTS中的术语。该正交码扩展 用于具有适当可靠性要求的信令数据或业务数据传输。PN、Golay或 Frank-Zadoffe全被 视为具有不同相关特性的PN序列。因此，它们可以用作训练序列或导频。本文中它们用作 前缀。注意本文中导频、信令和业务在前缀持续时间期间是时间重叠的。在该周期中它实 说 明 书CN 102946374 A 11 8/16页 12 际是CDMA信道的副本。 0105 图6示出广义前缀结构的又三个选项。在第一配置119中，仅传送导频信道。在 第二选项121中，在时间方面划分该广义前缀，以具有三个传输周期。在第一周期期间，发 送导频信号122。在第二周期期间，使用某个适当的信。
44、道分隔传送信令124和业务126。最 后，在第三周期期间，再传送导频信道128。在第三例中，又将该广义前缀划分成三个时间周 期。在第一周期期间，传送业务130。在第二周期期间，传送导频信道132。最后，在第三周 期期间，传送信令134。 0106 在图5和图6的例子中，水平轴表示时间而垂直轴表示功率。因此，以大功率、短 时间传送例119的导频120，而以较长时间但较低功率传送例90的导频94。 0107 注意在这些选项的任何一种中，根据部署环境，导频可以存在于每个广义前缀中， 或可以仅定期出现。对于不需要导频的实施例，广义前缀中将不存在任何导频信道。 0108 对于帧/时隙定时、抽样频率和时间。
45、窗化存在各种选项。参考图7，一般在140标 明第一例。利用该例，传送序列即IFFT 148、152、156，以及这些各包含相同数量的样本，即 M。在每个IFFT 148、152、156前面的是各自的广义前缀146、150、154，以及在IFFT 156之 后示出另一个广义前缀158。在本例中，示出的第一、第二和第四广义前缀是146、150、158， 各包含L个样本，而示出第三广义前缀154包含(L-v)个样本。这旨在说明在广义前缀期 间传送的样本的数量无需是恒定值。 0109 一般在142标明第二例。示出相同序列即广义前缀146、150、154、158和IFFT 148、 152、156。在该。
46、例中，示出所有的广义前缀具有等于L的恒定数量的样本。但是示出第一和 第三IFFT 148、156具有M 个样本，而第二IFFT 152在本例中具有(M-v)个样本。该例旨 在说明在IFFT期间传送的样本的数量无需是固定的。所用的IFFT的大小可以从一个传输 周期到另一个传输周期发生变化。 0110 一般在144标明第三例。本例又示出相同序列即IFFT 148、152、156和广义前缀 146、150、154、158。但是，在本例中，每个IFFT和每个广义前缀之间有各自的保护带。例如， 在广义前缀146的两侧示出保护带160和162。这些保护带可以用于至少两个目的。首先 保护带在广义前缀与IFF。
47、T周期之间提供在时间上的额外分隔，以及由此将减少这两个分 量之间的干扰。再者，可以插入保护带以得到IFFT的最佳适合(fit)。例如，如果IFFT不 包含适当数量的样本来用于快速IFFT(即2的幂)，则可以插入这些保护带，以使样本数适 用于快速IFFT。 0111 上述论述着重于在发射器生成的发射信号的内容。下文将为广义前缀和IFFT的 定时提供各种选项的其他细节。这些实施例中的一些具有允许在现有传输标准内容易地覆 盖(overlay)这些IFFT时隙的目的。因为广义前缀和IFFT是无关的，所以这是可能的。 0112 本发明的另一个实施例提供适于接收包含广义前缀和IFFT块周期的信号的接收 器。
48、。该接收器不同于常规接收器，因为它需要可以处理广义前缀以及移除它们对IFFT块的 影响，用GP ISI表示。再者，在要执行定时和频率同步或信道测量的情况中，这些功能会被 包括在该接收器中。最后，如发明背景部分中所论述的，如果在接收器可以将IFFT视为与 信道的循环卷积，则是有利的。本发明的一些实施例采用一种将线性卷积转换到循环卷积 的新颖方法。下文将进一步展开描述其优点。要理解，不同的接收器实施将采用这些功能 特征的各种不同组合以及不一定需要把它们全部包括在给定实施中。 说 明 书CN 102946374 A 12 9/16页 13 0113 在一个实施例中，在接收器使用广义前缀来基于先验已知。
49、的广义前缀或广义前缀 中的嵌入式导频执行基于相关的定时同步。基于广义前缀中的嵌入式导频或在检测广义前 缀之后执行频率偏移估计。最 后，在另一个实施例中使用信号强度测量来协助波束赋形/ MIMO处理。当前缀是已知的或可以是已知的训练序列时。常规的波束赋形算法可以应用 于那些已知的数据部分，以及然后可以计算波束赋形权重。MIMO处理可以通过对不同的天 线指定不同的前缀来实现，以便可以估计MIMO信道矩阵。可以在时间上重叠地或以TDM方 式(那些前缀将在时间上不重叠)指定那些前缀。用于2个发射器的前缀的一个例子是： TxA：(Al 0 A2 0.An 0)，TxB：(0 Bl 0 B2.0 Bn) 0114 图8示出使用广义前缀执行信道估计的第一方法的流程图。首先，接收一般在180 标明的接收信号。这包含如前所述的广义前缀、IFF。