CN101223751B - 用于在移动通信***中发送/接收具有扩展训练码元的信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在移动通信***中发送/接收信号的方法、一种能够利用传统的导频信号发送更多数据的移动通信***的导频配置、一种信道估计方法和一种接收方法。用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括发送端，该发送端能够发送具有接收端的信道估计中使用的训练码元的输出信号，该方法包括步骤：a)将具有相同幅值的训练码元加到通过子载波发送的数据码元上，并且计算通过子载波发送的输出信号；以及b)通过子载波发送计算的输出信号。

Description

用于在移动通信***中发送/接收具有扩展训练码元的信号的方法

技术领域

本发明涉及用于在无线(或无线电)移动通信***中发送/接收信号的方法，更具体地说，涉及用于有效利用无线移动通信***中的无线电资源的无线移动通信***的导频配置，以及基于该导频配置的信道估计和接收方法。

背景技术

下文将详细描述传统的信道估计技术。

对由于多径衰落等而可能发生的信号失真进行估计和补偿的过程被称作“信道估计”。该信道估计根据用于信道估计的数据格式，大致分为基于导频信号的方案和基于数据的方案。基于导频信号的方案将时域或频域的一部分分配给用于信道估计的特定信号。

图1示出了用于在通信***(例如，OFDM/OFDMA、FDM/FDMA、TDM/TDMA或CDM/CDMA通信***)中配置导频信号的传统方法。

在传统的无线通信***中，数据被分配到特定子载波、特定频带、特定时隙或特定码。还对已经分配过的子载波、频带、时隙或码以外的频率-时间资源分配导频。

导频是指导频信号。如上所述，OFDM/OFDMA、FDM/FDMA、TDM/TDMA和CDM/CDMA通信***分别利用子载波、频带、时隙和码对数据和导频进行复用。

利用子载波、频带、时隙或码进行复用的数据或导频被称作“采样”。例如，OFDM/OFDMA***中的采样表示在特定子载波中发送的数据信号或导频信号，FDM/FDMA***中的采样表示在特定频带中发送的数据信号或导频信号，TDM/TDMA***中的采样表示对特定时隙发送的数据信号或导频信号，CDM/CDMA***中的采样表示通过特定码发送的数据信号或导频信号。这些各个采样通过特定频率-时间资源(例如，特定子载波、特定频带、特定时隙和特定码)发送。

以下将使用索引“m”来基于索引对频率-时间资源加以区分。例如，在OFDM/OFDMA***中特定采样的索引“m”是用于区分发送特定采样的子载波的数据码元索引。

同样，FDM/FDMA***中特定采样的索引“m”是用于区分发送特定采样的频带的频率索引。

同样，TDM/TDMA***中特定采样的索引“m”是用于区分发送特定采样的时隙的时间索引。

同样，CDM/CDMA***中特定采样的索引“m”是用于区分应用于特定采样的码的码索引。

以下对利用导频信号执行信道估计并根据信道估计对数据进行解码的过程给出描述。

在接收级，通过下面的过程，利用导频估计信道并对估计信道的值进行补偿，可以精确地恢复从发送级发送来的数据。

假设发出的信号是“d”，信道是“h”，加性高斯白噪声(AWGN)是“v”，并且接收信号是“x”，接收信号“x”可以表示为公式x＝h·d+v，并且在接收侧，因为导频值预先已知，所以可以通过该公式估计信道

[式1a]

$x_m/\hat{h}=h\·d/\hat{h}+v/\hat{h}\≅d+\stackrel{\‾}{v}$

将估计信道的值代入上式1a，最终可以恢复数据d。

在上述信道估计方法中，利用导频的信道估计值的精度是重要的。导频的信道并不精确等于数据的信道。

然而，基于导频的信道估计值越接近时间或频率轴，导频信道环境和数据信道环境之间的相似度就越高，从而把上述基于导频的信道估计信息用于数据恢复。

换句话说，导频越接近数据，信道估计吞吐量(或性能)就越高。导频数量越高，信道估计吞吐量就越高，使得能够实现数据恢复。然而，大量导频的分配意味着消耗了大量要分配给数据的资源，从而适当地布置上述导频非常重要。

以下将详细描述OFDMA技术。

首先，为描述简便起见将描述OFDM(正交频分复用)技术。OFDM技术将输入的数据转换为等于所使用的子载波数量的并行数据单元，将并行数据单元加载到每个子载波上，并且发送包含该并行数据单元的子载波，从而被认为是采用各种子载波的多载波传输/调制(MCM)方案。

接着，将详细描述OFDMA(正交频分多址)技术。OFDMA方案根据由各个用户请求的传送速率分配不同数量的子载波，使得可以有效地分配资源。类似于OFDMA-TDMA方案，OFDMA方案无需在各个用户接收数据之前使用前同步信号来执行初始化，从而提高了传输效率。

具体地，OFDMA方案适于使用大量子载波的特定情况，使得其可以有效地用于具有广域小区(其具有相对高的时延扩展(TDS))的无线通信***。

另外，跳频OFDMA方案解决了在无线电或无线信道中出现由其他用户引起的子载波干扰或深度衰落子载波时产生的问题，从而增大了频率分集效应并得到了干扰平均效应。

图2是示出了用于在基于OFDM的无线通信***中使用的导频分配方案的概念图。

IEEE802.16***利用图2中示出的导频分配方案执行导频分配。以下将参照图2描述用于基于OFDM的无线通信***的导频分配方案。IEEE802.16***可以具有128个子载波、512个子载波、1024个子载波或2048个子载波。全体子载波的两侧的某些部分被用作保护频带。对于除上述部分以外的其余部分，9个子载波中的一个子载波被分配给导频，除了该一个子载波以外的其余8个子载波可以被分配给数据。

以下将描述传统的TDM/TDMA、FDM/FDMA和CDM/CDMA技术。

图3是示出了用于基于TDM/TDMA的无线通信***的传统导频分配方案的概念图。

参照图3，根据TDM/TDMA方案对各个时隙分配数据信号。数据信号包含于第一时隙中，并且导频信号包含于第二时隙中，使得包含数据和导频信号的第一和第二时隙被发送到目的地。

图4是示出了用于基于CDM/CDMA的无线通信***的导频分配方案的概念图。

根据CDM/CDMA方案，各个数据信号通过不同的码彼此区分。优选地，在对各个数据单元进行复用的情况下，上述不同的码可以是正交码，以使接收端能够检测出数据单元并进行分类。

如图4中所示，各个数据信号和各个导频信号通过不同的码彼此区分，使得其被发送到无线电信道。

在基于FDM/FDMA技术的导频分配的情况下，根据用于上述信号的传输的频带对各个数据信号进行分类。优选地，可以在上述频带之间形成预定的保护区域，以减少若干数据信号之间的干扰。在FDM/FDMA技术的情况下，上述数据信号和导频信号根据不同的频带彼此区分，使得它们被发送到无线电信道。

假设基于OFDM/OFDMA、FDM/FDMA、TDM/DMA或CDM/CDMA技术的无线通信***利用前述的传统导频信号使用方法。在该情形下，导频信号的数量越多，信道估计吞吐量越高。然而，在有限频率/时间资源内增加导频信号的做法不可避免地会遭遇数据传输资源的减少。

例如，如果基于OFDM/OFDMA的无线通信***将9个子载波中的一个子载波分配给导频，则这意味着用于数据传输的无线电资源减少了1/9的比率。假设3个子载波中的一个子载波被分配给导频以执行更高吞吐量的信道估计，则用于数据传输的无线电资源减少了1/3的比率。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种用于在移动通信终端中发送/接收包括扩展训练码元的信号的方法，该方法基本避免了由于现有技术的限制和缺点引起的一个或更多问题。

为解决该问题，本发明的目的在于提供用于有效利用无线电资源的导频配置方法、信道估计方法及信号接收方法。

用于在移动通信***中发送具有不连贯导频信号的信号的方法可以应用到基于OFDM/OFDMA、TDM/TDMA、FDM/FDMA、和CDM/CDMA技术的移动通信***。

根据本发明，把不连贯的导频信号设置在多个子载波、时隙或码中，使得可以通过有限的频率-时间资源发送大量传输数据。

通过提供一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，实现了本发明的目的，该移动通信***包括发送端，该发送端能够发送包含有用于在接收端进行信道估计的训练码元的输出信号，该方法包括下述步骤：a)将具有相同幅值的训练码元加到通过子载波发送的数据码元上，并计算通过所述子载波发送的输出信号；以及b)通过所述子载波发送所计算出的输出信号。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括发送端，该发送端能够发送包含有用于在接收端进行信道估计的训练码元的输出信号，该方法包括下述步骤：a)计算加到通过各个子载波发送的数据码元上的辅助信号，以使所述数据码元(即，数据信号)之和为零；b)将具有相同幅值的训练码元和所计算出的辅助信号添加到所述数据码元上，并且基于该添加结果计算输出信号；c)向所述接收端发送所计算出的辅助信号的信息；以及d)通过所述子载波发送所计算出的输出信号。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括发送端，该发送端能够发送包含有用于在接收端进行信道估计的训练码元的输出信号，该方法包括下述步骤：a)计算加到通过预定数量的子载波发送的各个数据信号上的辅助信号，以使得所述数据信号的和为零；b)使用通过预定的子载波(即，预定数量的子载波)发送的数据信号、以及所计算出的辅助信号、用于编码操作的预定值对所述数据信号进行编码；c)将具有相同幅值的训练码元和所计算出的辅助信号添加到编码后的数据信号上，并且基于所述添加结果计算输出信号；d)向接收端发送与所述预定子载波相关联的所计算出的辅助信号的信息；以及e)通过所述子载波发送所计算出的输出信号。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括能够通过多个发射天线发送数据的发送端，该方法包括下述步骤：a)将具有相同幅值的训练码元加到数据码元上，其中以与所述发射天线相关的不连贯数据的形式添加所述训练码元，并且利用所述添加结果计算输出信号；以及b)通过所述子载波发送所计算出的输出信号。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括能够通过多个发射天线发送数据的发送端，该方法包括下述步骤：a)将具有相同幅值的训练码元加到数据码元上，并且计算以与发射天线关联的不连贯数据的形式配置的训练码元的和；b)将辅助信号加到包含所述训练码元的数据码元上，计算与特定发射天线关联的相同辅助信号的和，并且计算输出信号；以及c)通过子载波发送所计算出的输出信号，由此将所述辅助信号加到所述数据码元上，使得预定数据信号(即，预定数量的数据码元)的和为零。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括接收端，该接收端能够利用通过正交子载波发送来的训练码元执行信道估计，并利用信道估计值恢复数据信号，该方法包括下述步骤：a)利用通过各个预定子载波(即，预定数量的子载波)发送的接收信号和预定大小的训练码元对所述预定子载波进行信道估计；以及b)利用接收信号、所述预定大小的训练码元、以及信道估计值，恢复所述数据信号。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括接收端，该接收端能够利用通过正交子载波发送来的训练码元执行信道估计，并利用信道估计值恢复数据信号，该方法包括下述步骤：a)利用通过各个预定子载波(即，预定数量的子载波)发送的接收信号和预定大小的训练码元对所述预定子载波进行信道估计；b)接收添加在通过所述预定子载波发送的各个数据信号上的辅助信号的信息，其中所述辅助信号使得所述预定数据信号之和为零；以及c)利用所接收到的信号、所述预定大小的训练码元、信道估计值以及所述辅助信号恢复数据信号。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该移动通信***包括接收端，该接收端能够利用通过正交子载波发送来的训练码元执行信道估计，并利用信道估计值恢复数据信号，该方法包括下述步骤：a)接收被添加到指派给预定子载波(即，预定数量的子载波)的数据信号上以使该预定数据信号的和为零的辅助信号、和用于通过所述子载波发送以预定编码值编码的各个数据信号的接收信号；b)利用所述子载波中包含的所述接收信号和预定大小的训练码元，对所述预定子载波执行信道估计；以及c)利用接收信号、所述预定大小的训练码元、信道估计值和所述预定编码值恢复所述数据信号。

附图说明

附图帮助更好地理解本发明，并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。

在附图中：

图1是示出用于在通信***(例如，OFDM/OFDMA、FDM/FDMA、TDM/TDMA、或CDM/CDMA通信***)中配置导频信号的传统方法的概念图；

图2是示出在基于OFDM的无线通信***中使用的传统导频分配方案的概念图；

图3是示出在基于TDM/TDMA的无线通信***中使用的传统导频分配方案的概念图；

图4是示出在基于CDM/CDMA的无线通信***中使用的传统导频分配方案的概念图；

图5是示出根据本发明的导频信号配置方法的概念图；

图6是示出根据本发明的第一优选实施方式、在OFDM/OFDMA***中实施的导频信号配置方法的概念图；

图7是示出根据本发明的第一优选实施方式、在TDM/TDMA***中实施的导频信号配置方法的概念图；

图8是示出根据本发明的第一优选实施方式、在CDM/CDMA***中实施的导频信号配置方法的概念图；

图9是示出根据本发明的第二优选实施方式、用于***能够使全部采样的码元值收敛于零“0”的辅助信号的基于OFDM/OFDMA的传输方法的概念图；

图10是示出了根据本发明的第二优选实施方式、用于***能够使全部采样的码元值收敛于零“0”的辅助信号的基于TDM/TDMA的传输方法的概念图；

图11是示出了根据本发明的第二优选实施方式、用于***能够使全部采样的码元值收敛于零“0”的辅助信号的基于CDM/CDMA的传输方法的概念图；

图12是示出了根据本发明的第三优选实施方式、利用OFDM/OFDMA***的导频信号配置方法的概念图；

图13是示出了根据本发明的第三优选实施方式、利用TDM/TDMA***的导频信号配置方法的概念图；

图14是示出了根据本发明的第三优选实施方式、利用CDM/CDMA***的导频信号配置方法的概念图；

图15示出根据本发明的优选实施方式、通过四个天线发送的采样；

图16示出根据本发明的另一优选实施方式、通过四个天线发送的采样；

图17示出根据本发明、以正交导频信号之和通过四个天线发送的采样；

图18是示出了根据本发明、利用QPSK正交码修改/布置导频码元以将第二优选实施方式应用于多天线***的方法的概念图；

图19是示出了根据本发明的第六优选实施方式、创建不连贯导频信号的方法的概念图；

图20是根据本发明的第七优选实施方式、在不连贯导频信号中***辅助信号以配置所需采样的方法的概念图；

图21是示出了根据本发明的第八优选实施方式的去除辅助信号的接收端的框图；

图22是示出了根据本发明进行能够减小辅助信号的大小的编码操作的发送和接收端的框图；以及

图23是示出了根据本发明用于执行由两级组成的特定编码的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各优选实施方式，其实施例在附图中示出了。只要可能，整个附图将使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。

为了解决上述传统技术中的问题，提出了将导频信号分配到少量子载波、并且仅利用少量导频信号执行信道估计的各种信道估计方法。然而，本发明提供了利用传统导频信号将远远更多的传输数据单元加载到子载波上的方法。

本发明提供了用于将导频信号扩展到数据区域的发送方法。换句话说，本发明提供了一种用于在特定子载波中包括导频信号和数据信号、并且利用该子载波发送导频和数据信号的方法。

图5是示出了用于根据本发明的导频信号配置方法的概念图。

如上所述，已有的传统技术在单个采样中仅包括导频信号或数据信号。然而，本发明提供了用于在单个采样中发送导频和数据信号的方法。

第一优选实施方式

本发明的第一优选实施方式提供了一种用于发送/接收具有数据和导频信号的采样的方法。其特征在于，采样中包含的导频信号具有相同大小。优选地，每个导频信号的大小可以根据传统技术的导频信号的大小而确定。

以下将参照图6到8描述上述第一优选实施方式。

图6是示出了根据本发明的第一优选实施方式、在OFDM/OFDMA***中实施的导频信号配置方法的概念图。

以下将参照图6描述根据本发明第一优选实施方式的导频信号配置方法。如可以从图6看到的，每个采样包括数据和导频信号。

图7是示出了根据本发明的第一优选实施方式、在TDM/TDMA***中实施的导频信号配置方法的概念图。如可以从图7看到的，每个采样包括预定大小的导频信号(即，发送到特定时隙的信号)。

图8是示出了根据本发明的第一优选实施方式、在CDM/CDMA***中实施的导频信号配置方法的概念图。如可以从图8看到的，每个采样包括预定大小的导频信号(即，通过特定码发送的信号)。

利用FDM/FDMA***的导频信号配置方法与上述方法相同。每个采样包括预定大小的导频信号(即，由特定频带发送的信号)。

优选地，各个采样中包含的导频信号的大小可以彼此相等。优选地，可以通过对传统技术的导频信号大小进行均匀分割而确定各个导频信号的大小。

传统的OFDM/OFDMA***具有分配给N个子载波中的一个子载波的导频信号，然而，根据本发明的OFDM/OFDMA***可以将大小等于传统导频信号大小的1/N的导频信号分配给N个子载波。

传统的TDM/TDMA***具有分配给N个时隙中的一个时隙的导频信号，然而，根据本发明的TDM/TDMA***可以将大小等于传统导频信号大小的1/N的导频信号分配给N个时隙。

传统的FDM/FDMA***将导频信号分配给N个频带中的一个频带，然而，根据本发明的FDM/FDMA***可以将大小等于传统导频信号大小的1/N的导频信号分配给N个频带。

传统的CDM/CDMA***将导频信号分配给N个码中的一个码，然而，根据本发明的CDM/CDMA***可以将大小等于传统导频信号大小的1/N的导频信号分配给N个码。

在上述第一优选实施方式中发送N个采样的情况下，假设第m采样中包含的数据信号为d_m，第m采样中包含的导频信号为p_m，对应于该采样的信道为h，对应于第m采样的噪声为v_m，接收信号x_m由下式1b表示：

[式1b]

x_m＝h(d_m+p_m)+v_m

这里，由于接收器已经知道导频信号的值，所以其可以执行由下式1c表示的信道估计。

作为参考，上式1中示出的“h”值是与“m”值无关的值。换句话说，假设h值在N个采样的传输期间恒定。而且，上式没有考虑上述的噪声v_m。

[式1c]

$p_m^{*}{x}_m=h(p_m^{*}{d}_m+1)+p_m^{*}{v}_m,m=\mathrm{0,1,2},...,N-1$

$\hat{h}=\frac{1}{N}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_m^{*}{x}_m$

在式1c中，是通过由上述方法配置的导频和数据信号估计的信道值。如上所述，如果根据第一优选实施方式把具有相同大小的导频信号包含到所有采样中然后发送，则可以通过上式1c估计信道值

而且，可以通过下式1d恢复估计的信道值：

[式1d]

$x_m/\hat{h}=(h/\hat{h})\·(d_m+p_m)+v_m/\hat{h}$

$\≅d_m+p_m+{\stackrel{\‾}{v}}_m$

${\hat{d}}_m=\mathrm{decision}(x_m/\hat{h}-p_m)$

如果如式1d所示通过估计信道值恢复了本发明的传输信号，则把具有预定大小(p_m)的导频信号加到每个数据码元上，使得可以通过减小了预定大小(p_m)的另一信道估计值来实现数据恢复。

第二优选实施方式

本发明的第二优选实施方式提供了一种用于发送具有数据和导频信号的采样的方法。更详细地说，第二优选实施方式提供了一种用于发送不仅包括数据和导频信号而且包括预定辅助信号的采样的方法。

如可以从上述第一优选实施方式的式1c看到的，

的值应当接近值0，使得能够实现精确的信道估计。

通常，星座映射后的数据码元的平均值接近值0。N个采样(即，N个传输采样)的数量越高，

的值越接近零。

然而，在上述情形下，难以维持“h”值相对于“m”值的独立性。

因此，本发明的第二优选实施方式提供了一种用于增加所发送的采样数量(N)、***辅助信号以得到应当接近值0的

值的方法，这能够实现精确的信道估计。

以下将参照图9到11描述本发明的上述第二优选实施方式。

图9是示出了根据本发明的第二优选实施方式、***能够使得全部采样的码元值收敛于零“0”的辅助信号的基于OFDM/OFDMA的传输方法的概念图。

参照图9，在每个采样中(即，通过特定子载波发送的信号)包含预定大小的导频信号和辅助信号。

优选地，上述导频信号可以具有与各个采样相关联的相同的值。由所有发送的采样中包含的数据信号来确定辅助信号。

图10是示出了根据本发明的第二优选实施方式、***能够使得全部采样的码元值收敛于零“0”的辅助信号的基于TDM/TDMA的传输方法的概念图。

参照图10，在每个采样(即，通过特定时隙发送的信号)中包含预定大小的导频信号和辅助信号。

图11是示出了根据本发明的第二优选实施方式、***能够使得全部采样的码元值收敛于零“0”的辅助信号的基于CDM/CDMA的传输方法的概念图。

参照图11，在每个采样(即，通过特定码发送的信号)中包括预定大小的导频信号和辅助信号。

由FDM/FMDA***实施的导频信号配置方法与上述方法相同。换句话说，在每个采样(即，通过特定频带发送的信号)中包含预定大小的导频信号和辅助信号。

用于在上述通信***中生成上述辅助信号的方法通过下式2a表示：

[式2a]

x_m＝h(d_m+p_m+a)+v_m  m＝0，1，2，…，N-1

其中，“a”表示辅助信号，“x_m”是在接收端接收的接收信号，并且“m”是用于区分采样的索引信息。

这里，通过下式2b计算N个采样中的数据中包含的、得到数据信号与辅助信号之和(即，零)的“a”值：

[式2b]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_m+a)=0\⇔a=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_m}{N}$

对于附加包含了值“a”的接收信号(x_m)执行下式2c所示的信道估计：

[式2c]

$p_m^{*}{x}_m=h(p_m^{*}{d}_m+1+p_m^{*}a)+p_m^{*}{v}_m=h+p_m^{*}{v}_m,m=\mathrm{0,1,2},...,N-1$

$\hat{h}=\frac{1}{N}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_m^{*}{x}_m$

而且，可以如下式2d所示，通过上述估计信道值恢复接收信号(x_m)的数据信号：

[式2d]

$x_m/\hat{h}=h/\hat{h}\·(d_m+p_m+a)+v_m/\hat{h}\≅d_m+p_m+a$

${\hat{d}}_m=\mathrm{decision}(x_m/\hat{h}-p_m-a)$

如可以从式2d看到的，在各个采样中不仅有数据信号而且加入了导频信号(p_m)和辅助信号(a)，从而通过去除信号(p_m)和(a)而确定接收数据码元的值。

如果接收端知道(a)的值，则可以更精确地恢复接收信号。因此，最好是从发送端向接收端发送与N个特定采样相关联的辅助信号(a)的值。

对于向接收端发送辅助信号的方法没有限制。如果利用物理层和上位层的消息或信令处理向接收端发送辅助信号(a)的值，则接收端可以利用接收到的辅助信号(a)的值正确地恢复数据值。

通过下式2e所示的逆矩阵对根据本发明第二优选实施方式的接收信号进行信道估计，从而实现数据恢复。

[式2e]

$x_m/\hat{h}=h/\hat{h}(d_m+p_m+a)+v_m/\hat{h}$

$\≅d_m+p_m+{a+\stackrel{\‾}{v}}_m$

$z_m=x_m/\hat{h}-p_m\≅d_m+a+{\stackrel{\‾}{v}}_m$

$z=\mathrm{Md}+\stackrel{\‾}{v}$

M：轮换矩阵

M＝F^H∑F其中F是DFT矩阵

在所恢复的数据码元中，以最小均方差(MMSE)技术反映信噪比(SNR)，与ZF(迫零)技术不同。

第三优选实施方式

本发明的第三优选实施方式提供了一种用于发送同时包括数据、导频和辅助信号的采样的方法。更详细的说，本发明的第三优选实施方式提供了一种用于防止由辅助信号引起的传输功率浪费的发送/接收方法。

如果根据上述第二优选实施方式来构成导频信号，则发送端必须额外采用与特定常量(a)的值一样多的功率以补充辅助信号值。

然而，在上述情形下，可能无法增加发送端的功率。这里，总发送功率的值受到限制，使得数据信号的幅值可能由于有限的功率幅值而不可避免地减小。换句话说，数据信号的幅值可能由于辅助信号的添加而不可避免地减小。

因此，本发明的上述第三优选实施方式提供了一种用于利用预定数据值和预定辅助信号值对数据信号的值进行编码的方法。

作为用于将数据信号与辅助信号之和限定到特定范围的各种编码方法的代表性示例，以下将详细描述一种对数据信号值和辅助信号值之间的差相对于预定数据值Δ进行模计算的方法。

如上所述，应当把与N个采样相关联的辅助信号值(a)发送到接收端。而且，接收端识别用于编码的上述预定数据值Δ。

根据本发明的第三优选实施方式的发射机计算出与发送到接收端的N个采样相关联的辅助信号，考虑包含在前述采样中的数据和辅助信号之间的差而执行模计算，利用模计算执行减少发送功率的编码，并且发送编码值而不是实际数据信号值。

[式3a]

$x_m=h({\stackrel{\‾}{d}}_m+p_m+a)+v_m,m=\mathrm{0,1,2},...,N-1$

其中， $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_m+a)=0\⇔a=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_m}{N}$

${\stackrel{\‾}{d}}_m=(d_m-a)\mathrm{mod}\mathrm{\Δ}$

在式3a中，“d_m”是实际数据信号的值，

是从发送端发送到接收端的编码信号，mod表示模计算，“p_m”是导频信号，“a”是辅助信号，并且“m”是用于区分采样的索引信息。

这里，在接收到信号

导频信号(p_m)和辅助信号(a)时，接收端可以利用下式3b执行信道估计：

[式3b]

$p_m^{*}{x}_m=h(p_m^{*}{\stackrel{\‾}{d}}_m+1+p_m^{*}a)+p_m^{*}{v}_m,m=\mathrm{0,1,2},...,N-1$

$\hat{h}=\frac{1}{N}\underset{m=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{p}_m^{*}{x}_m$

如下式3c所示，通过上述信道估计值执行数据恢复：

[式3c]

$x_m/\hat{h}=h/\hat{h}({\stackrel{\‾}{d}}_m+p_m+a)+v_m/\hat{h}$

$\≅{\stackrel{\‾}{d}}_m+p_m+{a+\stackrel{\‾}{v}}_m$

$z_m=x_m/\hat{h}-p_m\≅{\stackrel{\‾}{d}}_m+a+{\stackrel{\‾}{v}}_m$

${\hat{d}}_m=\mathrm{decision}\left(z_m\mathrm{mod}\mathrm{\Δ}\right)$

根据上述第三优选实施方式，实际数据信号(d_m)的值被编码为更小的信号

从而可以解决由于辅助信号与导频信号之和而导致发送信号功率增大的问题。

以下将参照图12到14描述本发明的上述第三优选实施方式。

图12是根据本发明的第三优选实施方式、利用OFDM/OFDMA***的导频信号配置方法的概念图。

以下将参照图12描述根据本发明的第三优选实施方式在OFDM/OFDMA***中配置导频信号的方法。

参照图12，在每个采样(即，通过特定子载波发送的信号)中同时包含数据信号和导频信号。然而，应当注意，如上式3a所示，用于减少发送信号功率的编码方法被应用于上述数据信号。

图13是根据本发明的第三优选实施方式、利用TDM/TDMA***的导频信号配置方法的概念图。

参照图13，在每个采样中(即，通过特定时隙发送的信号)包含了预定大小的导频信号和辅助信号。然而，应当注意，如上式3a所示，用于减少发送信号功率的编码方法被应用于上述数据信号。

图14是根据本发明的第三优选实施方式、利用CDM/CDMA***的导频信号配置方法的概念图。

参照图14，在每个采样(即，通过特定码发送的信号)中包含了预定大小的导频信号和辅助信号。然而，应当注意，如上式3a所示，用于减少发送信号功率的编码方法被应用于上述数据信号。

通过FDM/FDMA***实施的导频信号配置方法与上述方法相同。换句话说，在每个采样中(即，通过特定频带发送的信号)中包含预定大小的导频信号和辅助信号。然而，应当注意，如上式3a所示，用于减少发送信号功率的编码方法被应用于上述数据信号。

第四优选实施方式

本发明的第四优选实施方式提供了一种用于将预定导频信号添加到发送至接收端的采样中、并且控制所添加的导频信号的相位的方法。

在控制所添加的导频信号的相位的情况下，导频信号的相位被旋转预定角度0°，使得导频信号保持为正(+)值。否则，如果导频信号的相位被旋转180°，则导频信号从正(+)值偏转为负(-)值。

这样，把具有不同符号或相位的导频信号添加到采样中，使得可以通过多个天线发送上述发送信号。

图15示出根据本发明的优选实施方式通过四个天线发送的采样。

参照图15，每个采样同时包括数据信号和导频信号。根据本发明的第四优选实施方式，在发送到接收端的采样中包含预定的导频信号，并且该导频信号的相位由阿达玛码(Hadamard code)确定。

如可以从图15看到的，把预定的导频信号添加到通过各个天线发送的各个采样中。图15的示例示出了分别通过四个天线发送总共四个采样的方法。

例如，通过四个天线发送的各个采样在图15中绘出。更详细的说，四个采样通过天线A发送。这里，与上述天线A关联的四个采样中的每个都包含数据信号和导频信号。通过天线A接收的采样仅包含正(+)导频信号。通过天线B、C和D发送的各四个采样交替地包括正(+)导频信号和负(-)导频信号。

如果图15的构思被应用到OFDM/OFDMA***，则通过四个天线发送四个采样。这里，上述四个采样可以通过4个不同的子载波同时发送，可以通过2个不同的子载波发送两次，或还可以通过单个子载波发送四次，这样可以以各种方式发送上述四个采样。

如果图15的构思被应用到TDM/TDMA***，则四个采样(即，通过四个时隙发送的信号)可分别包含pilot_x0、pilot_x1、pilot_x2和pilot_x3(其中x＝A、B、C、D)，然后可以将其发送。

另外，如果图15的构思被应用到FDM/FDMA***，则四个采样(即，通过四个码发送的信号)可分别包含pilot_x0、pilot_x1、pilot_x2和pilot_x3(其中x＝A、B、C、D)，然后可以将其发送。

为了描述简便和更好地理解本发明，假设图15中示出的导频信号的幅值为“1”，加到上述四个天线的导频信号的排列可以通过下式4a表示：

[式4a]

$\left[\begin{array}{cccc}+1& +1& +1& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\end{array}\right]$

在式4a中，每列表示特定天线，并且每行表示加到通过所有天线发送的特定采样(例如，第i采样)中的导频信号。换句话说，第一列表示加给天线A的导频信号，并且第一行表示加到通过天线A、B、C和D发送的第一采样中的导频信号。

如可以从图15和上式4a看到的，通过各个天线发送的导频信号彼此正交。

如果接收端通过单个天线接收信号，则存在四个接收路径。这里，通过四个路径发送的采样的所有导频信号彼此正交，使得接收端可以正常地执行信道估计。

如上所述，尽管本发明的上述第四优选实施方式已经公开了通过四个天线进行的信号发送，但是应当注意，上述天线的数目不限于示例性的值“4”，并且需要时可以应用到其他实例。

而且，尽管本发明的上述第四优选实施方式已经公开了能够发送四个采样的数据发送/接收方法，但是应当注意，上述采样的数量不限于值“4”，并且需要时可以应用到其他实例。

如果通过两个天线发送包含4个数据码元的OFDM码元，则导频信号的安排可以由下式4b表示：

[式4b]

$\left[\begin{array}{cc}+1& +1\\ +1& -1\\ +1& +1\\ +1& -1\end{array}\right]$

在式4b中，每列表示特定天线，并且每行表示加到通过所有天线发送的特定采样(例如，第i采样)中的导频信号。

而且，尽管本发明的上述第四优选实施方式已经公开了用于发送四个采样的数据发送/接收方法，但是应当注意，对于采样的数量没有限制。

如果通过四个天线发送八个采样，则导频信号的排列可以通过下式4c表示：

[式4c]

$\left[\begin{array}{cccc}+1& +1& \text{+1}& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\\ +1& +1& +1& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\end{array}\right]$

在式4c中，每列表示特定天线，并且每行表示加到通过所有天线发送的特定采样(例如，第i采样)中的导频信号。

图16示出根据本发明的另一优选实施方式通过四个天线发送的采样。

图16中示出的优选实施方式提供了一种利用QPSK正交码修正所添加的导频信号以将上述第一优选实施方式应用于多天线***的方法。

参照图16，把预定的导频信号添加到通过各个天线发送的各个数据中。如可以从图16看到的，导频信号包含在四个采样的每一个中，然后将其发送。

而且，图16的优选实施方式示出了导频信号包含在四个采样的每个中的示例性情况，使得包含导频信号的四个采样被发送到目的地。如可以从图16看到的，四个采样通过天线A发送，并且四个采样的每个包括值P0。

同时，通过天线B、C或D发送的四个采样选择性地包括

$P_0^{(P_0=e^{j\frac{\mathrm{\π}}{4}})},$ $P_1^{(P_1=e^{j\frac{3\mathrm{\π}}{4}})},$ $P_2^{(P_2=e^{-j\frac{3\mathrm{\π}}{4}})},$ 和 $P_3^{(P_3=e^{-j\frac{\mathrm{\π}}{4}})}.$

为了描述简便和更好地理解本发明，假设图16的各个添加导频信号是P₀、P₁、P₂和P₃，加给四个天线的导频信号的排列可以通过下式4d表示：

[式4d]

$\left[\begin{array}{cccc}{P}_0& P_0& P_0& P_1\\ P_0& P_2& P_1& P_0\\ P_0& P_0& P_2& P_3\\ P_0& P_2& P_3& P_2\end{array}\right]$

在式4d中，每列表示特定天线，并且每行表示加到通过所有天线发送的特定采样(例如，第i采样)中的导频信号。换句话说，第一列表示包含在通过天线A发送的每个采样中的导频信号，并且第一行表示包含在通过天线A、B、C和D发送的每个采样中的导频信号。如可以从图16和上式4d看到的，通过各个天线发送的信号彼此正交。

如果接收端通过单个天线接收信号，则存在四个接收路径。这里，通过四个路径发送的采样的所有导频信号彼此正交，使得接收端可以正常地执行信道估计。

如上所述，尽管本发明的上述优选实施方式已经公开了通过四个天线进行的信号发送，但是应当注意，上述天线的数量不限于示例性的值“4”，并且需要时可以应用到其他实例。

如果通过两个天线发送4个数据采样，则导频信号的排列可以通过下式4e表示：

[式4e]

$\left[\begin{array}{cc}{P}_0& P_0\\ P_0& P_2\\ P_0& P_0\\ P_0& P_2\end{array}\right]$

在式4e中，每列表示特定天线，并且每行表示加到通过所有天线发送的特定采样(例如，第i采样)中的导频信号。

而且，尽管本发明的上述优选实施方式已经公开了用于发送四个采样的数据发送/接收方法，但是应当注意，在采样数量上不存在限制。

如果通过四个天线发送八个采样，则导频信号的排列可以通过下式4f表示：

[式4f]

$\left[\begin{array}{cccc}{P}_0& P_0& P_0& P_1\\ P_0& P_2& P_1& P_0\\ P_0& P_0& P_2& P_3\\ P_0& P_2& P_3& P_2\\ P_0& P_0& P_0& P_1\\ P_0& P_2& P_1& P_0\\ P_0& P_0& P_2& P_3\\ P_0& P_2& P_3& P_2\end{array}\right]$

在式4f中，每列表示特定天线，并且每行表示加到通过所有天线发送的特定采样(例如，第i采样)中的导频信号。

第五优选实施方式

本发明的第五优选实施方式在本发明的上述第四优选实施方式的导频信号中附加地包含辅助信号(aux)。通过加入辅助信号(aux)，所有发送采样中包含的数据信号之和可以收敛为零。

图17示出根据本发明通过正交导频信号之和经由四个天线发送的采样。

尽管图17示出了通过四个天线发送具有四个数据码元的OFDM码元的示例性方法，但是应当注意到，如之前在上述第四优选实施方式中所述的，图17的上述数据发送方法可以通过四个天线以外的多种天线发送数据，并且可以通过各个天线发送多种采样。

图17的第五优选实施方式提供了一种利用阿达玛码修正/排列导频码元以将上述第二优选实施方式应用于多天线***的方法。

而且，图17的第五优选实施方式提供了一种附加地包含能够使特定OFDM码元的数据码元之和收敛于零的辅助信号(aux)的方法。

上述导频排列先前已经在图15的优选实施方式中公开过，因此以下将详细描述用于计算辅助信号(aux)的方法。

如果发射天线的数量为N_t，则用于根据发射天线数量N_t计算辅助信号(aux)的方法如下。

N_t＝1的示例性情况与上述第二优选实施方式相同。

假设辅助信号是特定常量“a”，接收机的接收信号可以由下式5a表示：

[式5a]

x_m＝h(d_m+p_m+a)+v_m  m＝0，1，2，…，N-1

这里，可以通过下式5b计算使N个采样中包含的数据和辅助信号之和为零的值“a”：

[式5b]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_m+a)=0\⇔a=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_m}{N}$

其中，“m”表示用于区分采样的索引信息。

式5a-5b等于上述式2a-2b。

在N_t＝2的情况下，辅助信号可以通过下面的方法计算。

在两个发射天线(即，天线A和B)的情况下，接收机的接收信号可以通过下式5c表示：

[式5c]

x_m＝h_A(d_Am+p_Am+a_Am)+h_B(d_Bm+p_Bm+a_Bm)+v_m

m＝0，1，2，…，N-1

这里，可以通过下面的过程1a和2a计算使N个数据码元与N个辅助信号(其中N＝发送采样的数量)相加之和为零的辅助信号值a_Am和a_Bm。

过程1a

如果由接收信号的N个采样来估计h_A的值(假设h_A对于各个采样恒定)，则可以通过下式5d表示包含在N个采样中的数据信号、辅助信号和导频信号：

[式5d]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{x}_m=h_A(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+\mathrm{Np}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}})+h_B(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+0+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}})$

如可以从式5d看到的，通过天线A发送的信号的导频信号被添加为使得 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Am}}=\mathrm{Np}$ 而不收敛于零。另外，通过天线B发送的信号的导频信号被添加为使得 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Bm}}=0,$ 然而，应当注意，在式5d中忽略了噪声以使 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{v}_m\≅0$ 成立。

总之，为了利用上述过程1a计算值“h_A”，各个辅助信号a_Am和a_Bm的值需要满足 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}}=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}}=0.$

过程2a

如果通过经由接收信号的N个采样传输的数据信号、导频信号和辅助信号来估计h_B的值(假设h_B对于各个采样恒定)，则可以通过下式5e表示通过N个采样接收的信号之和：

式5e

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(x_{2m}-x_{2m+1})=h_A(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})+0)$

$+h_B(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})+\mathrm{Np})$

如可以从式5e看到的，通过天线A发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线B发送的信号的导频信号相加为值N_p(假设在式5e中忽略噪声使得 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{v}_m\≅0$ 成立)。

总之，为了利用上述过程2a计算值“h_B”，各个辅助信号a_Am和a_Bm的值需要满足由 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})=0,$

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})=0,$

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})=0$ 和

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})=0$ 所示的特定条件。

用于利用上述过程1a和2a计算辅助信号a_Am和a_Bm的值的方法概括起来可由下式5f表示：

[式5f]

$a_{A\left(2m\right)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{A\left(2m\right)}}{N/2},$

$a_{A(2m+1)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{A(2m+1)}}{N/2},$

$a_{B\left(2m\right)}^{\·}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{B\left(2m\right)}}{N/2},$

$a_{B(2m+1)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{B(2m+1)}}{N/2},$

m＝0，1，2，…N/2-1

如果将满足上述条件的辅助信号彼此相加，并且通过两个天线发送辅助信号之和，则可以执行精确的信道估计以恢复值h_A和h_B。

N_t＝4的示例性情况利用下面的方法计算辅助信号。

如果利用四个发射天线(即，天线A、B、C和D)，则在接收机中接收的信号可以由下式5g表示：

式5g

x_m＝h_A(d_Am+p_Am+a_Am)+h_B(d_Bm+p_Bm+a_Bm)+

h_C(d_Cm+p_Cm+a_Cm)+h_D(d_Dm+p_Dm+a_Dm)+v_m，

m＝0，1，2，…，N-1

这里，可以通过下面的过程1b到4b计算使N个数据信号与N个辅助信号(其中N是指所有发送采样的数量)相加之和为零的辅助信号值a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm。

过程1b

如果通过包含在接收信号的N个采样中的导频和辅助信号来估计h_A的值(假设h_A对于每个子载波恒定)，则数据信号、通过N个采样接收的信号如式5h所示相加：

[式5h]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{x}_m=h_A(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+\mathrm{Np}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}})+h_B(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+0+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}})$

$+h_C(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Cm}}+0+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Cm}})+h_D(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Dm}}+0+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Dm}})$

如可以从式5h看到的，通过天线A发送的信号的导频信号被添加为使 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Am}}=\mathrm{Np}$ 而不收敛于零。另外，通过天线B、C和D发送的信号的导频信号被添加为使 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Bm}}=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Cm}}=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Dm}}=0,$ 然而，应当注意，式5h中忽略了噪声以使 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{v}_m\≅0$ 成立。

总之，为了利用上述过程1b计算值“h_A”，各个辅助信号a_Am和a_Bm的值需要满足 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}}=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}}=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Cm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Cm}}=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Dm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Dm}}=0.$

过程2b

如果通过经由接收信号的N个采样发送的数据信号、导频信号和辅助信号估计h_B的值(假设h_B对于每个采样恒定)，则通过N个采样接收的信号之和可以通过下式5i表示：

[式5i]

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(x_{2m}-x_{2m+1})=h_A(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})+0)$

$+h_B(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})+\mathrm{Np})$

$+h_C(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C\left(2m\right)}+a_{C\left(2m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C(2m+1)}+a_{C(2m+1)})+0)$

$+h_D(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D\left(2m\right)}+a_{D\left(2m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D(2m+1)}+a_{D(2m+1)})+0)$

如可以从式5i看到的，通过天线A、C和D发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线B发送的信号的导频信号相加为值N_p(假设式5i中忽略噪声使得 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{v}_m\≅0$ 成立)。

总之，为了利用上述过程2b计算值“h_B”，各个辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值需要满足由 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C\left(2m\right)}+a_{C\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C(2m+1)}+a_{C(2m+1)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D\left(2m\right)}+a_{D\left(2m\right)})=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D(2m+1)}+a_{D(2m+1)})=0$ 所示的特定条件。

过程3b

如果通过由接收信号的N个采样发送的数据信号、导频信号和辅助信号来估计h_C的值(假设h_C对于每个采样恒定)，则通过N个采样接收的信号之和可以通过下式5j表示：

[式5j]

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(x_{P\left(m\right)}-x_{R\left(m\right)})=h_A(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AP}\left(m\right)}+a_{AP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AR}\left(m\right)}+a_{AR\left(m\right)})+0)$

$+h_B(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BP}\left(m\right)}+a_{BP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BR}\left(m\right)}+a_{BR\left(m\right)})+0)$

$+h_C(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CP}\left(m\right)}+a_{CP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CR}\left(m\right)}+a_{CR\left(m\right)})+\mathrm{Np})$

$+h_D(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DP}\left(m\right)}+a_{DP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DR}\left(m\right)}+a_{DR\left(m\right)})+0)$

$P\left(m\right)=\frac{-1+4m+{(-1)}^m}{2},R\left(m\right)=P\left(m\right)+2$

如可以从式5j看到的，通过天线A、B和D发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线C发送的信号的导频信号相加为值N_p(假定在式5j中忽略噪声使得 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{v}_m\≅0$ 成立)。

总之，各个辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm、和a_Dm的值需要满足由下面条件所示的特定条件：

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AP}\left(m\right)}+a_{AP\left(m\right)})=0,\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AR}\left(m\right)}+a_{AR\left(m\right)})=0,\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BP}\left(m\right)}+a_{BP\left(m\right)})=0,\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BR}\left(m\right)}+a_{\mathrm{BR}\left(m\right)})=0$

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CP}\left(m\right)}+a_{CP\left(m\right)})=0,\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CR}\left(m\right)}+a_{CR\left(m\right)})=0,\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DP}\left(m\right)}+a_{DP\left(m\right)})=0,\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DR}\left(m\right)}+a_{\mathrm{DR}\left(m\right)})=0,$

以利用上述过程3b计算值“h_C”。

过程4b

如果通过由接收信号的N个采样发送的数据信号、导频信号和辅助信号来估计h_D的值(假定h_D对于每个采样恒定)，则通过N个采样接收的信号的和可以通过下式5k表示：

[式5k]

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(x_{P\left(m\right)}-x_{R\left(m\right)})=h_A(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AP}\left(m\right)}+a_{AP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AR}\left(m\right)}+a_{AR\left(m\right)})+0)$

$+h_B(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BP}\left(m\right)}+a_{BP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BR}\left(m\right)}+a_{BR\left(m\right)})+0)$

$+h_C(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CP}\left(m\right)}+a_{CP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CR}\left(m\right)}+a_{CR\left(m\right)})+0)$

$+h_D(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DP}\left(m\right)}+a_{DP\left(m\right)})-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DR}\left(m\right)}+a_{DR\left(m\right)})+\mathrm{Np})$

$P\left(m\right)=\frac{1+4m-{(-1)}^m}{2},$

$R\left(m\right)=\frac{1+4m+{(-1)}^m}{2}$

如可以从式5k看到的，通过天线A、B和C发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线D发送的信号的导频信号相加为值N_p(假定在式5k中忽略噪声，使得 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{v}_m\≅0$ 成立)。

总结，各个辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值需要满足由下面的条件所示的特定条件：

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{AP\left(m\right)}+a_{AP\left(m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{AR}\left(m\right)}+a_{AR\left(m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BP}\left(m\right)}+a_{BP\left(m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{BR}\left(m\right)}+a_{\mathrm{BR}\left(m\right)})=0$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CP}\left(m\right)}+a_{CP\left(m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{CR}\left(m\right)}+a_{CR\left(m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DP}\left(m\right)}+a_{DP\left(m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{\mathrm{DR}\left(m\right)}+a_{\mathrm{DR}\left(m\right)})=0,$ 以利用上述过程4b计算值“h_D”。

用于利用上述过程1b、2b、3b和4b计算辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值的方法概括起来可由下式51表示：

[式51]

$a_{A(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{A(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ $a_{B(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{B(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ $a_{C(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{C(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ $a_{D(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{D(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ k＝0，1，2，3，m＝0，1，2，…，N-1

如果将满足上述条件的辅助信号彼此相加，并且通过四个发射天线发送辅助信号之和，则可以执行精确的信道估计以恢复值h_A、h_B、h_C和h_D。

图18是示出了根据本发明利用QPSK正交码修正/排列导频码元以将第二优选实施方式应用于多天线***的方法的概念图。

上述第四优选实施方式中图15的示例与基于BPSK调制方案的导频码元映射相同。因此，如果根据QPSK方案从其他小区发送了数据，则BPSK导频码元与从其他小区发送的数据码元产生干扰。

为了解决上述干扰问题，图18的优选实施方式提供了一种根据QPSK方案而不是BPSK调制方案来修正/排列导频码元的方法。

如上所述，图18的优选实施方式利用QPSK正交码修正导频码元，并且排列修正后的导频码元。

图18的优选实施方式提供了一种附加地包含能够使N个采样中包含的数据信号之和收敛于零的辅助信号(aux)的方法。

先前在图16的上述第四优选实施方式中已经公开了上述导频排列，以下将详细描述计算辅助信号(aux)的方法。

如果发射天线的数量是N_t，则根据发射天线的数量N_t计算辅助信号(aux)的方法如下。

N_t＝1的示例性情形与上述第二优选实施方式相同。

假设辅助信号是特定常量“a”，则接收机的接收信号可以通过下式5m表示：

[式5m]

x_m＝h(d_m+p_m+a)+v_m  m＝0，1，2，…，N-1

这里，可以通过下式5n计算使N个采样中包含的数据与辅助信号之和为零的值“a”：

[式5n]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_m+a)=0\⇔a=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_m}{N}$

式5m～5n等于上述式2a～2b。

在N_t＝2的条件下，可以通过下面的方法计算辅助信号。

在两个发射天线(即，天线A和B)的情形，接收机的接收信号可以通过下式5o表示：

[式5o]

x_m＝h_A(d_Am+p_Am+a_Am)+h_B(d_Bm+p_Bm+a_Bm)+v_m

m＝0，1，2，…，N-1

这里，可以通过下面的过程1c和2c来计算使N个数据码元与N个辅助信号(其中，N＝要发送的所有采样的数量)相加之和为零的辅助信号a_Am和a_Bm。

过程1c

如果通过由接收信号的N个采样发送的数据信号、辅助信号和导频信号来估计h_A的值(假定h_A对于每个子载波恒定)，则通过N个子载波接收的信号之和可以通过下式5p表示：

[式5p]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_0^{*}{x}_m=h_A(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+N+P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}})+h_B(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+0+P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}})$

如可以从式5p看到的，通过天线A发送的信号的导频信号相加为 $P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Am}}=N$ 而不收敛于零。另外，通过天线B发送的信号的导频信号相加为 $P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Bm}}=0,$ 然而，应当注意到，在式5d中忽略噪声以使 $P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Bm}}=0$ 成立。

总之，为了利用上述过程1c计算值“h_A”，各个辅助信号a_Am和a_Bm的值需要满足 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}}=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}}=0.$

过程2c

如果通过由接收信号的N个子载波发送的数据码元估计h_B的值(假设h_B对每个子载波恒定)，则通过N个采样接收的信号的和可以通过下式5q表示：

[式5q]

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(P_0^{*}{x}_{2m}-P_2^{*}{x}_{2m+1})=h_A(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})+P_2^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})+0)$

$+h_B(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})+P_2^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})+N)$

如可以从式5q看到的，通过天线A发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线B发送的信号的导频信号相加为值N。

总之，为了利用上述过程2c计算值“h_B”，各个辅助信号a_Am和a_Bm的值需要满足由 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})=0\text{,}$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})=0$ 所示的特定条件。

用于利用上述过程1c计算辅助信号a_Am和a_Bm的值的方法可以概括起来可由下式5r表示：

[式5r]

$a_{A\left(2m\right)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{A\left(2m\right)}}{N/2},$ $a_{A(2m+1)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{A(2m+1)}}{N/2},$ $a_{B\left(2m\right)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{B\left(2m\right)}}{N/2},$ $a_{B(2m+1)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{B(2m+1)}}{N/2},$ m＝0，1，2，…N/2-1

如果将满足上述条件的辅助信号彼此相加，并且通过两个发射天线发送辅助信号的和，则可以执行精确的信道估计以恢复值h_A和h_B。

N_t＝4的示例性情形利用下面方法计算辅助信号。

如果利用四个发射天线(即，天线A、B、C和D)，则在接收机中接收的信号可以通过下式5s表示：

[式5s]

x_m＝h_A(d_Am+p_Am+a_Am)+h_B(d_Bm+p_Bm+a_Bm)+h_C(d_Cm+p_Cm+a_Cm)+h_D(d_Dm+p_Dm+a_Dm)+v_m，

m＝0，1，2，…，N-1

这里，可以通过下面的过程1d-4d计算使N个数据信号与N个辅助信号(其中，N是指所有要发送的采样的数量)相加之和为零的辅助信号值a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm。

过程1d

如果通过包含在接收信号的N个采样中的导频和辅助信号估计h_A的值(假定h_A对每个子载波恒定)，则数据信号、通过N个采样接收的信号如下式5t所示相加：

[式5t]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_0^{*}{x}_m=h_A(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+N+P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}})+h_B(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+0+P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}})$

$+h_C(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Cm}}+0+P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Cm}})+h_D(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Dm}}+0+P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Dm}})$

如可以从式5t看到的，通过天线A发送的信号的导频信号相加为 $P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Am}}=N$ 而不收敛于零。另外，通过天线B、C和D发送的信号的导频信号相加为 $P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Bm}}=P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Cm}}=P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Dm}}=0,$ 然而，应当注意，在式5t中忽略噪声以使 $P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{Am}}=N$ 成立。

总之，为了利用上述过程1d计算值“h_A”，各个辅助信号a_Am和a_Bm的值需要满足 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Am}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Am}}=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Bm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Bm}}=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Cm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Cm}}=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{\mathrm{Dm}}+\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{\mathrm{Dm}}=0.$

过程2d

如果通过由接收信号的N个采样发送的数据码元来估计h_B的值(假定h_B对每个子载波恒定)，则通过N个采样接收的信号的和可以通过下式5u表示：

[式5u]

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(P_0^{*}{x}_{2m}+P_2^{*}{x}_{2m+1})=h_A\left(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)}){+P}_2^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})+0\right)$

$+h_B\left(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)}){+P}_2^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})+N\right)$

$+h_C\left(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C\left(2m\right)}+a_{C\left(2m\right)}){+P}_2^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C(2m+1)}+a_{C(2m+1)})+0\right)$

$+h_D\left(P_0^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D\left(2m\right)}+a_{D\left(2m\right)}){+P}_2^{*}\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D(2m+1)}+a_{D(2m+1)})+0\right)$

如可以从式5u看到的，通过天线A、C和D发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线B发送的信号的导频信号相加为值N。

总之，为了利用上述过程2d计算值“h_B”，各个辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值需要满足由

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A\left(2m\right)}+a_{A\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B\left(2m\right)}+a_{B\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C\left(2m\right)}+a_{C\left(2m\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{C(2m+1)}+a_{C(2m+1)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D\left(2m\right)}+a_{D\left(2m\right)})=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_{D(2m+1)}+a_{D(2m+1)})=0$ 所示的特定条件。

过程3d

如果通过由接收信号的N个采样发送的数据信号、导频信号、和辅助信号来估计h_C的值(假定h_C对每个采样恒定)，则通过N个采样接收的信号的和可以通过下式5v表示：

[式5v]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}^{*}{x}_m=h_A(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{\mathrm{Am}}+a_{\mathrm{Am}})+0)+h_B(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{\mathrm{Bm}}+a_{\mathrm{Bm}})+0)$

$+h_C(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{\mathrm{Cm}}+a_{\mathrm{Cm}})+N)+h_D(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{\mathrm{Dm}}+a_{\mathrm{Dm}})+0)$

如可以从式5v看到的，通过天线A、B和D发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线C发送的信号的导频信号相加为值N。

总之，各个辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值需要满足由下面的条件

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}(d_{\mathrm{Am}}+a_{\mathrm{Am}})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}(d_{\mathrm{Bm}}+a_{\mathrm{Bm}})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}(d_{\mathrm{Cm}}+a_{\mathrm{Cm}})=0$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(m\mathrm{mod}4\right)}(d_{\mathrm{Dm}}+a_{\mathrm{Dm}})=0$ 所示的特定条件，以利用上述过程3d计算值“h_C”。

过程4d

如果通过由接收信号的N个采样发送的数据信号、导频信号和辅助信号来估计h_D的值(假定h_D对每个采样恒定)，则通过N个采样接收的信号的和可以通过下式5w表示：

[式5w]

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}(P_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}^{*}{x}_{2m}+P_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}^{*}{x}_{2m+1})$

$=h_A(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{A2m}+a_{A2m})+\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{A(2m+1)}+a_{A(2m+1)})+0)$

$+h_B(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{B2m}+a_{B2m})+\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{B(2m+1)}+a_{B(2m+1)})+0)$

$+h_C(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{C2m}+a_{C2m})+\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{C(2m+1)}+a_{C(2m+1)})+0)$

$+h_D(\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{D2m}+a_{D2m})+\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}^{*}(d_{D(2m+1)}+a_{D(2m+1)})+N),$

如可以从式5w看到的，通过天线A、B和C发送的信号的导频信号相加为零。另外，通过天线D发送的信号的导频信号相加为值N。

总之，各个辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值需要满足由下面条件

$\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}(d_{A2m}+a_{A2m})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}(d_{A(2m+1)}+a_{A\left(2m+1\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}(d_{B2m}+a_{B2m})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}(d_{B(2m+1)}+a_{B\left(2m+1\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}(d_{C2m}+a_{C2m})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}(d_{C(2m+1)}+a_{C\left(2m+1\right)})=0,$ $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left((2m+1)\mathrm{mod}4\right)}(d_{D2m}+a_{D2m})=0,$ 和 $\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\left(2m\mathrm{mod}4\right)}(d_{D(2m+1)}+a_{D\left(2m+1\right)})=0$ 所示的特定条件，以利用上述过程4d计算值“h_D”。

用于利用上述过程1d、2d、3d和4d计算辅助信号a_Am、a_Bm、a_Cm和a_Dm的值的方法概括起来可由通过下式5x表示：

[式5x]

$a_{A(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{A(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ $a_{B(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{B(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ $a_{C(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{C(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ $a_{D(m\mathrm{mod}4=k)}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_{D(m\mathrm{mod}4=k)}}{N/4},$ k＝0，1，2，3，m＝0，1，2，…N/2-1

如果将满足上述条件的辅助信号彼此相加，并且通过四个发射天线发送辅助信号的和，则可以执行精确的信道估计以恢复值h_A、h_B、h_C和h_D。

第六优选实施方式

本发明的第六优选实施方式提供了用于将不连贯的导频信号施加给每个天线而不在所有采样中包含导频信号的方法。

图19是示出了用于根据本发明的第六优选实施方式生成不连贯导频信号的方法的概念图。

上述不连贯的导频信号是施加给利用相同频率-时间资源发送到多个天线的若干采样中的仅仅一个的导频信号。

而且，如果对发送到特定天线的采样施加导频信号，则可以在对发送到其余天线的采样施加了所有导频信号之后，对发送到该特定天线的采样施加不连贯导频信号。

以下将参照图19描述不连贯导频信号。

图19(a)是通过单个天线生成不连贯导频信号的方法。图19(a)的例子与上述第一优选实施方式相同。

图19(b)是通过两个天线(天线A和B)生成不连贯导频信号的方法。

参照图19(b)，dataA0通过天线A发送，data_B0通过天线B发送，并且data_A0和data_B0通过相同的频率-时间资源发送。

例如，OFDM/OFDMA***利用相同的频率资源发送上述数据(data_A0和data_B0)。TDM/TDMA***通过相同的时隙发送上述数据(data_A0和data_B0)。CDM/CDMA***通过相同的码发送上述数据(data_A0和data_B0)。FDM/FDMA***通过相同的频带发送上述数据(data_A0和data_B0)。

总之，上述数据(data_A0和data_B0)接受相同的频率-时间资源，从而导频信号被施加给上述数据(data_A0和data_B0)的任何一个。

此外，上述数据(data_A1和data_B1)通过相同的频率-时间资源发送，并且导频信号被施加给上述数据(data_A1和data_B1)的任何一个。

然而，导频信号先前已经被发送到通过天线A发送的采样data_A0，从而导频信号被施加给通过天线B发送的采样data_B1。

因此，导频信号可以被施加给上述数据(data_A1和data_B1)的仅仅一个(即，data_B1)。

图19(c)是用于通过四个天线(天线A、B、C和D)生成不连贯导频信号的方法。

参照图19(c)，data_A0通过天线A发送，data_B0通过天线B发送，data_C0通过天线C发送，data_D0通过天线D发送，并且data_A0、data_B0、data_C0和data_D0通过相同的频率-时间资源发送。

例如，OFDM/OFDMA***通过相同的子载波发送上述数据(data_A0、data_B0、data_C0和data_D0)。TDM/TDMA***通过相同的时隙发送上述数据(data_A0、data_B0、data_C0和data_D0)。CDM/CDMA***通过相同的码发送上述数据(data_A0、data_B0、data_C0和data_D0)。FDM/FDMA***通过相同的频带发送上述数据(data_A0、data_B0、data_C0和data_D0)。

总之，上述数据(data_A0、data_B0、data_C0和data_D0)接受相同的频率-时间资源，使得导频信号被施加给上述数据(data_A0、data_B0、data_C0和data_D0)的任何一个。

此外，上述数据(data_A1、data_B1、data_C1和data_D1)通过相同的频率-时间资源发送，并且导频信号被施加给上述数据(data_A1、data_B1、data_C1和data_D1)的任何一个。

然而，导频信号先前已经被发送到通过天线A发送的采样data_A0，从而在发送到通过天线B、C和D发送的其他采样后，才把导频信号施加给通过天线A发送的采样。

因此，导频信号可以被施加给通过天线B、C和D中的天线B发送的采样data_B1。

如果对采样data_B1施加导频信号，则导频信号已经被发送到通过天线A和B发送的采样data_A0和data_B1，从而把导频信号施加给通过天线C和D发送的其他采样。

因此，导频信号可以被施加给通过天线C和D中的天线C发送的采样data_C2。

如果对采样data_C1施加导频信号，则导频信号已经发送到通过天线A、B和C发送的采样data_A0、data_B1和data_C2，从而把导频信号施加给通过天线D发送的采样data_D3。

尽管图19(c)的例子示出了以天线A、B、C和D的顺序发送的不连贯导频信号，但是应当注意，对于导频信号的发送顺序没有限制，上述不连贯导频信号可以按照需要以各种顺序施加。

与第一到第五优选实施方式不同，本发明的上述第六优选实施方式不需要在通过所有天线发送的所有采样中包含导频信号。

换句话说，本发明的上述第六优选实施方式提供了不为所有采样配备导频信号的不连贯导频信号，使得各个天线的导频信号彼此不重叠。

优选地，为了使上述第六优选实施方式能与上述第一优选实施方式具有相同的效果(在上述第一优选实施方式中，在通过所有天线发送的所有采样中包含导频信号)，必须根据天线数量放大导频信号。

如果通过两个天线施加不连贯导频信号，则信号放大两倍。如果通过四个天线施加不连贯导频信号，则信号放大四倍。

如果以上述第六优选实施方式发送信号，则通过由若干天线(即，相同的频率-时间资源)发送的采样(例如，data_A0+导频、data_B0、data_C0和data_D0)的和计算信道估计。

第七优选实施方式

本发明的第七优选实施方式提供了一种方法，用于将不连贯导频信号施加给每个天线，而不在所有采样中包含导频信号，并且附加地在导频信号中包含辅助信号。

图20是示出根据本发明的第七优选实施方式、在不连贯导频信号中***辅助信号以配置所需采样的方法的概念图。

如上所述，上述不连贯导频信号是施加给利用相同频率-时间资源发送到多个天线的若干采样中的仅仅一个的导频信号。

而且，如果对发送到特定天线的采样施加导频信号，则可以在对发送到其余天线的采样施加了所有导频信号之后，对发送到该特定天线的采样施加不连贯导频信号。

根据第七优选实施方式，所添加的辅助信号被包含在通过特定天线发送的数据信号中，使得数据信号之和为零。

上述第七优选实施方式提供了一种方法，用于在第六优选实施方式的具有不连贯导频信号的采样中包含辅助信号，而不在所有采样中包含导频和辅助信号，而本发明的第二优选实施方式提供了一种用于在所有采样中包含导频和辅助信号的方法。

如先前在第二优选实施方式中所述，可以单独地从发送端发送指示辅助信号的信息。然而，这可能会不可避免地增加***负担，使得不能单独地发送指示辅助信号的信息。

这里，接收端不识别辅助信号的信息，使得上述辅助信号可以起到噪声的作用。

如果辅助信号包含在通过发射天线发送的所有采样中，则包含在通过特定天线发送的采样中的辅助信号可以对通过其余天线发送的采样形成干扰。

本发明的第七优选实施方式将辅助信号仅施加给特定采样，而不将辅助信号施加给所有采样，从而防止与各个天线关联的辅助信号彼此重叠，结果是减少了天线之间的干扰。

以下将参照图20描述包含在不连贯导频信号中的上述辅助信号。

图20(a)是用于通过单个天线生成不连贯导频信号的方法。图20(a)的例子与上述第二优选实施方式相同。

图20(a)中示出的辅助信号(aux)可以通过下式6a表示：

[式6a]

$\mathrm{aux}=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{data}}_{\left(m\right)}}{N}$

其中“m”表示用于区分各个采样的索引信息。如果如式6a所示实现辅助信号(aux)，则包含在通过特定数据发送的N个采样中的数据和辅助信号的和为零。

而且，如先前在上述第二优选实施方式中所述，数据和辅助信号的和为零，使得接收端可以执行正确的调制。

图20(b)示例性地示出将不连贯辅助信号施加给两个天线(天线A和B)的方法。

根据在第六优选实施方式中示出的生成不连贯导频信号的方法，就发送到天线A的采样而言，导频信号被施加给发送到天线A的所有采样中的采样data_A0和data_A2。就发送到天线B的采样而言，导频信号被施加给发送到天线B的所有采样中的采样data_B1和data_B3。因此，针对通过天线A发送的采样的辅助信号aux_A被施加给上述采样data_A0和data_A2，并且针对通过天线B发送的采样的辅助信号aux_B被施加给上述采样data_B1和data_B3。

针对通过天线A发送的采样的辅助信号aux_A是使得发送到天线A的数据与辅助信号之和为零的辅助信号。针对通过天线B发送的采样的辅助信号aux_B是使得发送到天线B的数据与辅助信号之和为零的辅助信号。

上述辅助信号aux_A和aux_B可以通过下式6b表示：

[式6b]

${\mathrm{aux}}_A=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{data}}_{A\left(2m\right)}+{\mathrm{data}}_{B\left(2m\right)})}{N/2}$

${\mathrm{aux}}_B=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/2-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{data}}_{A(2m+1)}+{\mathrm{data}}_{B(2m+1)})}{N/2}$

图20(c)示例性地示出将不连贯辅助信号施加给四个天线(天线A、B、C和D)的方法。

根据在第六优选实施方式中示出的生成不连贯导频信号的方法，就通过天线A发送的采样而言，导频信号被施加给通过天线A发送的所有采样中的采样data_A0和data_A4。就通过天线B发送的采样而言，导频信号被施加给通过天线B发送的所有采样中的采样data_B1和data_B5。就发送到天线C的采样而言，导频信号被施加给通过天线C发送的所有采样中的采样data_C2和data_C6。就通过天线D发送的采样而言，导频信号被施加给通过天线D发送的所有采样中的采样data_D3和data_D7。

因此，针对通过天线A发送的采样的辅助信号aux_A被施加给上述采样data_A0和data_A4，针对通过天线B发送的采样的辅助信号aux_B被施加给上述采样data_B1和data_B5。针对通过天线C发送的采样的辅助信号aux_C被施加给上述采样data_C2和data_C6，并且针对通过天线D发送的采样的辅助信号aux_D被施加给上述采样data_D3和data_D7。

针对通过天线A发送的采样的辅助信号aux_A是使得通过天线A发送的数据与辅助信号之和为零的辅助信号。针对通过天线B发送的采样的辅助信号aux_B是使发送到天线B的数据与辅助信号之和为零的辅助信号。

针对通过天线C发送的采样的辅助信号aux_C是使得通过天线C发送的数据与辅助信号之和为零的辅助信号。针对通过天线D发送的采样的辅助信号aux_D是使得通过天线D发送的数据与辅助信号之和为零的辅助信号。

上述辅助信号aux_A、aux_B、aux_C和aux_D可以通过下式6c表示：

[式6c]

${\mathrm{aux}}_A=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/4-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{data}}_{A\left(4m\right)}+{\mathrm{data}}_{B\left(4m\right)}{+\mathrm{data}}_{C\left(4m\right)}+{\mathrm{data}}_{D\left(4m\right)})}{N/4},$

${\mathrm{aux}}_B=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/4-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{data}}_{A(4m+1)}+{\mathrm{data}}_{B(4m+1)}{+\mathrm{data}}_{C(4m+1)}+{\mathrm{data}}_{D(4m+1)})}{N/4},$

${\mathrm{aux}}_C=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/4-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{data}}_{A(4m+2)}+{\mathrm{data}}_{B(4m+2)}{+\mathrm{data}}_{C(4m+2)}+{\mathrm{data}}_{D(4m+2)})}{N/4},$

${\mathrm{aux}}_D=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N/4-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{data}}_{A(4m+3)}+{\mathrm{data}}_{B(4m+3)}{+\mathrm{data}}_{C(4m+3)}+{\mathrm{data}}_{D(4m+3)})}{N/4},$

与第一到第五优选实施方式不同，本发明的上述第七优选实施方式不需要在通过所有天线发送的所有采样中包含导频信号。

换句话说，本发明的上述第七优选实施方式提供了不连贯导频信号，使得各个天线的导频信号彼此不重叠。

如果在发送端没有独立地发送辅助信号的信息的条件下接收端从四个发射天线接收到信号，则通过四个特定采样(例如data_A0+导频+aux_A、data_B0、data_C0和data_D0)执行信道估计，从而实现数据恢复。更详细地说，在四个采样中仅包含一个辅助信号，使得能够实现数据恢复而不产生天线间的干扰。

为了使上述第七优选实施方式能够得到与第二优选实施方式(其中在通过所有天线发送的所有采样中包含导频信号)相同的效果，必须根据天线数量放大导频信号。

如果通过两个天线施加不连贯导频信号，则信号被放大两倍。如果通过四个天线施加不连贯导频信号，则信号可以被放大四倍。

如果以上述第七优选实施方式发送信号，则通过由若干天线(即，相同的频率-时间资源)发送的采样之和(例如，data_A0+导频+aux、data_B0、data_C0和data_D0)计算信道估计。

第八优选实施方式

本发明的第八优选实施方式提供了一种方法，用于在发送端发送具有辅助信号(aux)的导频信号的条件下，使得接收端能够有效地接收信号。如果接收端不知道辅助信号的信息，则辅助信号可以起到干扰信号的作用。因此，优选地，如果附加地发送了辅助信号，则接收端可以去除上述辅助信号。

图21是示出了根据本发明的第八优选实施方式用于去除辅助信号的接收端的框图。

参照图21，如果在步骤2001中生成了数据，则在步骤2002中发送端对所生成的数据执行信道编码。

在步骤2003中与信道编码结果相关联地执行调制。这里，在每个采样中包含数据(d_m)、辅助信号(a)和导频信号(p_m)，在步骤2003中发送所得到的采样。

IFFT模块2004通过多个子载波发送上述调制结果。这里，循环前缀***模块2005在上述调制结果中***循环前缀，从而发送包含循环前缀的调制结果。换句话说，上述调制结果被配置为与通信协议相应的OFDM突发码元(burst symbol)的形式，在步骤2006和2007中被发送到接收端。

接收端根据通信协议接收OFDM码元，从接收到的OFDM码元中去除循环前缀，并且在步骤2017、2018、和2019中执行FFT计算。可以通过FFT计算而知道导频值，从而信道估计单元2016执行信道估计，并且通过所估计的信道值执行均衡化2015。

根据本发明的第八优选实施方式，通过解调单元2014对均衡化结果值进行解调，对解调的结果执行信道解码2012，并且将信道解码结果施加给干扰去除器2013。干扰去除器2013计算发送端的辅助信号值，从而去除该辅助信号值。

以下将详细描述上述计算/去除辅助信号值的方法。

干扰去除器2013可以利用包含在每个采样中的数据(d_m)计算辅助信号。

干扰去除器2013的输入信号是在未去除上述辅助信号的情况下的信道估计信号，从而该输入信号还可以具有估计值。因此，在干扰去除器2013中接收的数据由d_m表示。

如先前在式2b中所述，发送端利用由 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_m+a)=0\⇔a=\frac{-\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}_m}{N}$ 所示的公式计算辅助信号“a”。

因此，干扰去除器2013利用由 $-\frac{\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d_m}^{\′}}{N}=a^{\′}$ 所示的公式估计辅助信号“a”。

简要来说，上述干扰去除器2013可利用未进行干扰去除的数据(d_m’)来估计辅助信号(a’)。

如果接收端知道了所估计的辅助信号a’，则去除辅助信号，使得可以正确地执行均衡化。假设接收信号由x_m表示，没有去除辅助信号的接收信号x_m可以通过下式7a表示：

[式7a]

x_m＝h(d_m+p_m+a)+c_m

干扰去除器2013可以估计辅助信号。更详细的说，假定由信道估计器2016估计的信道值由h’表示，则可以如下式7b所示去除干扰：

[式7b]

$x_m=h(d_m+p_m+a)+c_m-h^{\′}\·a^{\′}$

$\≅h(d_m+p_m)+v_m$

尽管h’的值可能不同于h的信道值，但是值h’非常接近h的值，从而如果执行式7b的操作，则由辅助信号(a)引起的负面影响可以被最小化。

干扰去除器2013执行式7b的操作以去除辅助信号。因此，接收端可以对不具有辅助信号的信号进行解调。

第九优选实施方式

本发明的第九优选实施方式提供了一种当发送端发送具有辅助信号(aux)的导频信号时使辅助信号的幅值最小化的方法。

当利用调制方案发送数据时，利用高密度传输方案(例如，16QAM或64QAM方案)发送数据，相对地增大了辅助信号的幅值增大的可能性。这里，可能由于辅助信号而在接收端出现性能劣化。

尽管如上述第八优选实施方式所示使用了用于去除辅助信号的干扰去除器，然而由于高值辅助信号的出现，干扰去除器难以正确地去除辅助信号。因此，优选地，在采用16QAM以上的高密度传输方案的情况中可以最小化辅助信号。

为了最小化上述辅助信号的幅值，可以执行两级编码方法。而且，上述编码可以是基于正交码的编码方法。

上述两级编码方法选择正交码以最小化辅助信号的幅值，对所选择的正交码执行第一级编码，然后执行第二级编码处理，以将所选择的正交码通知给接收端。

图22是示出了根据本发明能够减小辅助信号大小的编码操作的发送和接收端的框图。图22的发送和接收端与图21的发送端操作相同，但是它们执行不同于图21的发送端的两级编码/解码处理。

首先，以下将描述在发送端中使用的编码方法。根据第九优选实施方式的发送端利用下表1中示出的正交码执行两级编码处理：

[表1]

[阿达玛码，长度＝24]

O	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
																									1	1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	-1	1	-1
2	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	-1	1
																									3	1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	-1
4	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	-1
																									5	1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1	1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	-1
6	1	-1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	1	-1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1
																									7	1	1	-1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	1	-1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1
8	1	1	1	-1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	1	1	-1	-1	-1	1	-1	-1	1	-1	1

上述表1是长度为24的阿达玛码。根据上述第九优选实施方式，通过正交码执行编码处理。

然而，应当注意，对上述正交码的种类不存在限制。例如，CAZAC(constant-amplitude，zero autocorreclation，恒定幅值，零自相关)序列或其他基于FFT矩阵的特定行或列元素的序列可以用于上述编码处理。

首先，以下将描述第一级编码处理(为描述简便，以下将称作内加扰或加扰)。表1的正交码的长度为24，使得其可以被乘以上述表1中示出的24个采样。

[表2]

d0+a	D8+a	d16+a
			d1+a	D9+a	d17+a
d2+a	d10+a	d18+a
			d3+a	d11+a	d19+a
d4+a	d12+a	d20+a
			d5+a	d13+a	d21+a
d6+a	d14+a	d22+a
			d7+a	d15+a	d23+a

上述表2的采样利用表1的阿达玛码执行内加扰。

表1的阿达玛码由9个码(即，第0到第8码)组成，这里将描述9个码中第0到第2码的例子。

第0码，第1码，以及第2码依次乘以24个采样(即，d₀-d₂₃)。

从通过第0码、第1码和第2码进行内加扰的结果值中选择最低的值。更详细的说，从辅助信号的值“a”(通过乘积值(即24个采样分别乘以第0码、第1码及第2码而得的乘积值)之和而求得)中选择最小的值。换句话说，从上述第0码到第2码中选择使采样信号的和最小的特定码。

上述采样被配置为复数的形式，每个采样的幅值由复数的实部的幅值和复数的虚部的幅值来确定。换句话说，选择使24个采样中每一个的实部的幅值最小的正交码，并且选择使24个采样中每一个的虚部的幅值最小的另一正交码。

总之，选择使特定采样的幅值最小的两个正交码。而且，通过上述两个正交码执行第二级编码处理。换句话说，通过上述内扰码执行外加扰。

上述外加扰也通过表1中示出的正交码来执行。接收端识别出外扰码，使得上述内扰码可以彼此区分。

内扰码(即，内码)和外扰码(即，外码)之间的关系可以由下表3表示：

[表3]

施加给实部的内码	施加给虚部的内码	由内码定义的外码
			0	0	0
0	1	1
			0	2	2
1	0	3
			1	1	4
1	2	5
			2	0	6
2	1	7
			2	2	8

例如，假设使24个采样中每一个的实部的值最小的码是第1码，并且使24个采样中每一个的虚部的值最小的码是第2码，则通过表1中示出的第五码确定上述外码。

通过上述外码执行上述外加扰，使得上述第五码被乘以已经执行过内加扰的24个采样。

简要来说，根据本发明的上述优选实施方式的发送端执行两级编码处理。通过内加扰执行第一级编码，通过外加扰执行第二级编码。

上述内加扰选择能够使预定数量的采样最小的两个内码，并且将这两个所选择的内码应用于预定次数的加扰，从而实现内加扰。

上述外加扰选择指示上述两个内码的特定外码，并且将这两个所选择的外码应用于预定数量的采样，从而实现外加扰。

如果通过基于计算机编程语言的特定算法来表达执行上述两级编码处理的方法，则结果如图23所示。

图23是示出了根据本发明的执行由两级组成的特定编码的方法流程图。

参照图23，在步骤S2301和S2302中执行初始化处理。在图23中，“index”是指示内码的变量。

在步骤S2303中将“index”的值与特定值“阿达玛码的数量(# ofHadamard code)”进行比较。这里，“阿达玛码的数量”的值指示要乘以的内码的数量。

表1的第0到第2码用于上述示例。“阿达玛码的数量”的值为“3”。通过S2304的操作执行变量初始化。“data_index”的值是用于指示采样编号的变量。

在步骤S2305中，将“data_index”的值与另一“data_index数量(#ofdata_index)”的值进行比较。这里，“data_index数量”的值指示应用内码或外码的采样的数量。

步骤S2306表示内加扰处理，使得特定正交码乘以每个数据采样。在步骤S2307和S2308中，为对应于期望次数的乘法运算调整变量值。

如果该乘法运算执行了对应于值“阿达玛码的数量”的预定次数，则在步骤2309中定义使采样值最小的两个内码，并且根据表3选择外码。

如果选择了上述外码，则在步骤S2310中将其应用于所有的采样。上述内加扰可以由图22的内加扰模块3003执行，并且上述外加扰可以由图22的外加扰模块3004执行。

接收端的操作如下。

接收端包括由表1所示的信息和表3所示的其他信息，使得其可以利用上述表1识别外码。

换句话说，接收端可以利用表1的正交码与接收信号之间的相关值识别外码。如果定义了外码，则接收端可以参照表3识别出已经使用了哪个内码。通过上述操作，接收端可以恢复在接收内码之前取得的采样。

上述接收端的操作在数学上可以由下式8a表示：

[式8a]

x_m＝h{C_outer，m(d′_m+p_m+a′)}+v_m

式8a示出在接收端中接收的接收信号。如由式8a所示的，根据发送端的内加扰，包含在采样中的d_m和“a”具有不同的数据值。d_m’和a’分别是内加扰后的数据码元值和内加扰后的辅助信号值。这里，通过上述内码执行值d_m’或a’的内加扰。

更详细地说，a’的值具有由 $a^{\′}=-\frac{\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{d^{\′}}_m}{N}$ 所示的特定特性。

在式8a中，v_m是AWGN，C_outer，m是与第m采样相关联的外码，并且h是信道值。更详细地说，接收端接收应用了内码和外码的信号。

[式8b]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer},m}\·x_m=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer},m}\·h\left\{C_{\mathrm{outer},m}({d^{\′}}_m+p_m+a^{\′})\right\}+v_m$

$=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}h({d^{\′}}_m+p_m+a^{\′})+{\hat{v}}_m\≅N\·h\·p,$ $\underset{\·}{\·\·}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}h({d^{\′}}_m+a^{\′})+{\hat{v}}_m\≅0$

如上所述，接收端的外解扰模块3015利用表1的正交码与接收信号之间的相关值检测值“C_outer，m”。如果确定是正确的外码，则接收值N·h·p，如式8b所示。

[式8c]

$\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·x_m=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·h\left\{C_{\mathrm{outer},m}({d^{\′}}_m+p_m+a^{\′})\right\}+v_m$

$=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·C_{\mathrm{outer},m}\·h({d^{\′}}_m+a^{\′})+{\hat{v}}_m$

$=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·C_{\mathrm{outer},m}\·h({d^{\′}}_m+a^{\′})$ $\underset{\·}{\·\·}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}h\·P_m+{\hat{v}}_m\≅0$

如果确定为不正确的外码，则接收 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·C_{\mathrm{outer},m}\·h({d^{\′}}_m+a^{\′}),$ 如由式8c所示。

[式8d]

$\mathrm{Power}(N\·h\·p)>\mathrm{power}(\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·C_{\mathrm{outer},m}\·h({d^{\′}}_m+a^{\′}),)$

如可以从式8d看到的，功率值N·h·p大于值 $\underset{m=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{outer}\left(\mathrm{wrong}\right),m}\·C_{\mathrm{outer},m}\·h({d^{\′}}_m+a^{\′}),$ 使得接收端可以检测到正确的外码。

如果正确地检测到上述外码，则接收端可以通过参照表3识别内码的信息。如果识别出了上述内码，则接收端的内解扰模块3014恢复在内加扰之前获得的原始数据。

表1的正交信号可以配置为具有各种长度。正交码的数量可以自由设置为任何数。

此外，表3中的内码和外码的组合可以以各种方式实现。上述表1、2和3仅为说明性的目的而公开，因此本发明的范围并不限于上述表或式中描述的示例性数字，并且可以根据需要应用于其他实施例。

对于本领域的技术人员，很明显，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行多种改进和变化。因此，如果这些改进和变化落在所附权利要求及其等同物的范围内，则本发明涵盖这些改进和变化。

产业上的可应用性

根据本发明的在移动通信***中发送/接收具有不连贯导频信号的信号的方法，可以减少用于训练码元(即，导频信号)的频率-时间资源量，从而可以有效利用无线电资源。

Claims (33)

1.一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该方法包括：

通过将训练码元和辅助信号加到所有数据码元上而配置输出信号，其中所述辅助信号被计算为使得所述数据码元与所述辅助信号之和为零；以及

向接收端发送所述输出信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述训练码元具有相同的幅值。

3.如权利要求1所述的方法，其中通过多个子载波发送所述输出信号。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述辅助信号具有相同的幅值。

5.一种用于在多输入多输出MIMO***中发送具有训练码元的信号的方法，该方法包括：

通过将训练码元加到所有数据码元上而配置输出信号，其中所述输出信号通过多个发射天线发送；

向待通过所述多个发射天线发送的输出信号中加入辅助信号，其中通过所述发射天线中的每一天线发送的辅助信号被计算为使得通过所述每一天线发送的数据码元与通过所述每一天线发送的辅助信号之和为零；以及

通过所述多个发射天线发送所述输出信号。

6.如权利要求5所述的方法，其中通过第一发射天线发送的训练码元与通过第二发射天线发送的训练码元正交。

7.如权利要求5所述的方法，其中通过各个发射天线发送的训练码元彼此正交。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述辅助信号具有相同的幅值。

9.如权利要求5所述的方法，其中通过所述发射天线中的第一天线发送的所述辅助信号不同于通过第二发射天线发送的所述辅助信号。

10.如权利要求5所述的方法，其中通过所述发射天线之一发送的所述训练码元由阿达玛码确定。

11.如权利要求5所述的方法，其中通过所述发射天线之一发送的所述训练码元由四相相移键控QPSK正交码确定。

12.如权利要求5所述的方法，其中所述训练码元具有相同的幅值。

13.如权利要求5所述的方法，其中所述训练码元的相位为0°或180°。

14.如权利要求5所述的方法，其中所述训练码元的相位为45°、135°、225°或315°。

15.一种用于在MIMO***中发送具有训练码元的信号的方法，该方法包括：

通过将训练码元加到数据码元上而配置待通过多个发射天线发送的输出信号，其中以与所述发射天线相关联的不连贯训练码元的形式添加所述训练码元，所述不连贯训练码元是在特定时隙中发送的训练码元，在该特定时隙中没有从其他发射天线发送其他的训练码元；以及

通过所述多个发射天线发送所述输出信号。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述配置输出信号的步骤还包括：

向包含所述训练码元的数据码元加入辅助信号。

17.如权利要求16所述的方法，其中通过所述发射天线中的第一天线发送的所述辅助信号不同于通过第二发射天线发送的所述辅助信号。

18.如权利要求16所述的方法，其中通过每一发射天线发送的所述辅助信号被计算为使得通过所述每一发射天线发送的所述数据码元与通过所述每一发射天线发送的所述辅助信号之和为零。

19.一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的方法，该方法包括：

通过向所有数据码元加入训练码元和辅助信号而配置输出信号，其中所述辅助信号被计算为使得所述数据码元与所述辅助信号之和为零；

根据正交码中的第一码对所述输出信号进行内加扰；

根据所述正交码中的第二码对所述内加扰后的信号进行外加扰；以及

向接收端发送所述外加扰后的输出信号。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述正交码是阿达玛码。

21.如权利要求19所述的方法，其中所述正交码中的所述第二码由所述正交码中的所述第一码确定。

22.如权利要求19所述的方法，其中所述正交码中的第一码包括第一扰码和第二扰码，所述执行内加扰的步骤包括：

选择所述正交码中的第一扰码，以最小化所述输出信号的实部的幅值；

选择所述正交码中的第二扰码，以最小化所述输出信号的虚部的幅值；以及

将所述第一扰码和所述第二扰码乘以所述输出信号的所述实部和所述虚部。

23.如权利要求19所述的方法，其中所述执行外加扰的步骤包括：

将所述正交码中的所述第二码乘以所述内加扰后的信号。

24.一种用于在移动通信***中发送具有训练码元的信号的装置，该装置包括：

信号处理模块，其用于通过向所有数据码元加入训练码元和辅助信号来配置输出信号，其中所述辅助信号被计算为使得所述数据码元与所述辅助信号之和为零；以及

射频模块，其用于发送所配置的输出信号。

25.如权利要求24所述的装置，该装置还包括：

数据加扰器，其用于根据正交码对所述输出信号执行内加扰并对所述内加扰后的信号进行外加扰。

26.一种用于在移动通信***中接收具有训练码元的信号的方法，该方法包括：

接收具有训练码元、辅助信号和数据码元的信号，其中所述数据码元与所述辅助信号之和为零；

利用所有的数据码元中包含的训练码元对接收信号进行信道估计；以及

对信道估计后的信号进行解码。

27.如权利要求26所述的方法，该方法还包括：

利用解码后的信号估计所述辅助信号；以及

从接收信号中除去所估计出的辅助信号。

28.如权利要求26所述的方法，该方法还包括：

根据正交码中的第一码对接收信号进行外解扰；以及

根据所述正交码中的第二码对外解扰后的信号进行内解扰。

29.如权利要求28所述的方法，其中所述正交码是阿达玛码。

30.如权利要求28所述的方法，其中所述正交码中的所述第二码由所述正交码中的所述第一码指示。

31.一种用于在移动通信***中接收信号的装置，该装置包括：

射频模块，其用于接收具有训练码元、辅助信号和数据码元的信号，其中所述数据码元与所述辅助信号之和为零；

信道估计器，其用于利用所有的数据码元中包含的训练码元对接收信号进行信道估计；以及

解码器，其用于对信道估计后的信号进行解码。

32.如权利要求31所述的装置，所述装置还包括：

估计器，其用于利用解码后的信号估计所述辅助信号；以及

用于从所述接收信号中除去所估计出的辅助信号的模块。

33.如权利要求31所述的装置，所述装置还包括：

解扰器，其用于根据正交码对所述接收信号进行外解扰和内解扰。

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