CN105024794A - 用于支持ofdm和cdma方案的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
在此描述了在无线通信***中高效发送和接收数据的技术。可以确定除了用于以码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源。并且可以将所述可用于OFDM的时间频率资源划分为多个瓦片。每个瓦片可以基于多种OFDM符号数字方案来定义并且具有非矩形形状。可以为每个终端分配至少一个瓦片。可以从多个导频图案中为每个终端选择导频图案,所述多个导频图案可以支持不同时延扩展、空间分级等等。可以经由在分配给每个终端的至少一个瓦片中的时间频率资源与每个终端交换数据和导频。可以基于用于每个所分配瓦片的多种OFDM符号数字方案来处理OFDM符号。
Description
本申请是申请号为200780006147.X(PCT/US2007/062443),申请日为2007年2月20日,发明名称为“用于支持OFDM和CDMA方案的方法与装置”的中国专利申请的分案申请。
根据35U.S.C.§119的优先权声明
本申请要求了于2006年2月21日提交的两个申请-序列号No.60/775,443的题为“Wireless Communication System and Method”的临时申请和序列号No.60/775,693的题为“DO Communication System andMethod”的临时申请的优先权,以上临时申请被转让给本申请的受让人,通过参考将其明确地并入本文。
技术领域
本申请整体涉及通信领域,更具体而言,涉及无线通信***的传输技术。
背景技术
无线通信***广泛地应用来提供各种通信服务,例如语音、视频、分组数据、发消息、广播、等等。这些***可以是多址***,其能够通过共享可利用的***资源而支持多个用户。这种多址***的示例包括:码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***、正交FDMA(OFDMA)***、以及单载波FDMA(SC-FDMA)***等。
多址***可以采用一种或多种复用方案,诸如码分复用(CDM)、时分复用(TDM)、等等。可以采用该***,并且服务于现有终端。这些多址***通常包括多个分组,所述分组在传输中占用一个或多个时隙。所期望的是,在保持对现有终端的向后兼容性的同时,提高***性能。例如,所期望的是,采用诸如多输入多输出(MIMO)和空分多址(SDMA)之类的空间技术,通过利用借助于使用多个天线而提供的额外空间维度来提高吞吐量和/或者可靠性。
因此,在现有技术中存在对于能够在保持对现有终端的向后兼容性的同时,支持先进的通信技术(例如,空间技术)的传输技术的需求。
发明内容
在此描述了在无线通信***中高效发送数据的技术。所述技术利用了一种向后兼容现有设计的时隙结构。所述技术还利用正交频分复用(OFDM)来有效地支持空间技术和/或者其他先进的通信技术。
根据一个方面,描述了一种装置,其确定除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于OFDM的时间频率资源。所述装置将所述可用于OFDM的时间频率资源分配给至少一个终端,并且经由所述分配给每个终端的时间频率资源与该终端交换数据。
根据另一方面,描述了一种装置,其接收对时间频率资源的分配,所述时间频率资源是从除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于OFDM的时间频率资源中选择的。所述装置经由在所述分配中的时间频率资源交换数据。
以下更为详细地描述了本公开的各个方面和特征。
附图说明
图1示出了无线通信***。
图2示出了高速分组数据(HRPD)中的时隙结构。
图3示出了在HRPD中支持OFDM和CDM的时隙结构。
图4示出了在5MHz频谱分配中支持用于单HRPD载波的OFDM和CDM的时隙结构。
图5A和5B示出了具有非矩形瓦片(tile)的瓦片结构。
图6A到6G示出了用于图5A和5B的瓦片的几种导频图案。
图7示出了用于一个HRPD载波的跳频。
图8示出了用于通信的接入点所执行的处理。
图9示出了用于通信的终端所执行的处理。
图10示出了接入点和终端的框图。
具体实施方式
在此所述的传输技术可以用于各种无线通信***,诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDM和SC-FDMA***。术语“***”和“网络”经常可交换地使用。CDMA***可以实现诸如cdma2000、全球陆地无线接入(UTRA)、演进的UTRA(E-UTRA)等等的无线通信技术。cdma2000涵盖了IS-2000、IS-95和IS-856标准。UTRA包括宽带-CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。TDMA***可以实现诸如全球移动通信***(GSM)之类的无线通信技术。OFDMA***可以实现诸如长期演进(LTE)(其是E-UTRA的组成部分)、IEEE 802.20、等之类的无线通信技术。在来自名为“第三代伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中,描述了UTRA、E-UTRA、GSM和LTE。在来自名为“第三代伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中,描述了cdma2000。这些不同无线通信技术和标准是现有技术中已知的。
为了清晰起见,以下针对实现IS-856的高速分组数据(HRPD)***,描述所述技术的各个方面。HRPD也称为演进数据优化(EV-DO)、数据优化(DO)、高数据速率(HDR)等等。术语HRPD和EV-DO经常可交换地使用。当前,HRPD修订版(修订)0、A和B已经被标准化,HRPD修订0和A已经被采用,并且HRPD修订C正在开发中。HRPD修订0和A涵盖了单载波HRPD(1x HRPD)。HRPD修订B涵盖了多载波HRPD,并且向后兼容HRPD修订0和A。在此所述的技术可以结合于任何HRPD修订版中。为了清晰起见,在以下说明中大部分使用了HRPD的术语。
图1示出了具有多个接入点110和多个终端120的HRPD通信***100。接入点通常是与终端进行通信的固定站,并且也可以称为基站、节点B等等。每个接入点110都提供对于特定地理区域的通信覆盖,并且支持位于该覆盖区域内的终端的通信。接入点110可以耦合到***控制器130,***控制器130提供对这些接入点的协调和控制。***控制器130可以包括诸如基站控制器(BSC)、分组控制功能(PCF)、分组数据服务节点(PDSN)等之类的网络实体。
终端120可以散布在整个***中,并且每个终端可以是静止的或移动的。终端也可以被称为接入终端、移动站、用户设备、用户单元、站、等等。终端可以是移动电话、个人数字助理(PDA)、无线设备、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、等等。终端可以支持任何HRPD修订版。在HRPD中,终端可以在任意指定时刻在前向链路上接收来自一个接入点的传输,并且可以在反向链路上将传输发送至一个或多个接入点。前向链路(或下行链路)指的是从接入点到终端的通信链路,反向链路(或上行链路)指的是从终端到接入点的通信链路。
图2示出了在HRPD中的前向链路上支持CDM的时隙结构200。传输时间线被划分为多个时隙。每个时隙具有1.667毫秒(ms)的执行时间,并且跨越2048个码片。对于1.2288兆码片/秒(Mcps)的码片速率,每个码片具有813.8纳秒(ns)的持续时间。每个时隙被划分为两个相同的半时隙(half-slot)。每个半时隙包括:(i)开销段,其由在该半时隙中央的导频段和在该导频段两侧的两个介质访问控制(MAC)段组成;以及(ii)在该开销段两侧的两个业务段。业务段也被称为业务信道段、数据段、数据字段、等等。导频段携带导频,并且具有96个码片的持续时间。每个MAC段携带信令(例如,反向功率控制(RPC)信息),并具有64个码片的持续时间。每个业务段携带业务数据(例如,用于特定终端的单波数据、广播数据、等等),并且具有400个码片的持续时间。
HRPD修订0、A和B在业务段中使用CDM进行数据发送。业务段可以携带用于接入点正在提供服务的一个或多个终端的CDM数据。用于每个终端的业务数据可以基于由接收自该终端的信道反馈所确定的编码及调制参数而被处理,以生成数据符号。可以对用于一个或多个终端的数据符号进行解复用,并将其用16-码片的Walsh函数或码覆盖,以生成业务段的CDM数据。从而,使用Walsh函数在时间域中生成了CDM数据。CDM业务段是携带CDM数据的业务段。
可以期望的是,在业务段中使用OFDM和/或者单载波频分复用(SC-FDM)来进行数据发送。OFDM和SC-FDM将可用带宽划分为多个正交子载波,所述正交子载波也称为音调(tone)、区(bin)等。每个子载波都可以用数据进行调制。通常,调制符号在频域中用OFDM发送,在时域中用SC-FDM发送。OFDM和SC-FDM具有特定的期望特性,例如,易于抵抗频率的选择性衰落所造成的符号间干扰(ISI)的能力。OFDM还能够有效地支持MIMO和SDMA,MIMO和SDMA可以独立地应用于每个子载波,并且由此可以在频率选择性信道中提供良好的性能。为了清晰起见,以下描述了使用OFDM来发送数据的情况。
可以期望的是,在保持向后兼容HRPD修订0、A和B的同时,支持OFDM。在HRPD中,导频和MAC段始终可以由所有有效终端进行解调,而业务段仅可以由所服务的终端进行解调。因此,通过保持导频和MAC段并修改业务段,来实现向后兼容。可以通过用总持续时间为400个或更少码片的一个或多个OFDM符号替代指定的400-码片业务段,来在HRPD波形中发送OFDM数据。
图3示出了在HRPD中支持OFDM和CDM的时隙结构300。为了简单起见,在图3中仅示出了一个半时隙。该半时隙包括:(i)开销段,其由96-码片的导频段和两个64-码片的MAC段组成;以及(ii)在该开销段两侧的两个业务段。每个业务段是在400-码片的业务间隔(interval)内发送的,并且开销段是在224-码片的开销间隔内发送的。在一种设计中,可以为每个业务段选择CDM或OFDM。在该设计中,如果选择了CDM,则每个业务段可以携带CDM数据,如果选择了OFDM,则每个业务段可以携带一个或多个OFDM符号。在其他设计中,业务段可以携带CDM数据和OFDM数据两者。例如,业务段可以在该业务段的一半中携带CDM数据,在该业务段的另一半中携带一个或多个OFDM符号。
通常,OFDM符号可以基于各种OFDM符号数字方案(numerology)或设计来生成。每种OFDM符号数字方案与诸如OFDM符号持续时间、子载波数量、循环前缀长度等等之类的相关参数的具体值相关联。OFDM符号持续时间应该是400-码片业务段的整除数,以便充分利用该业务段。此外,OFDM符号的采样速率应该是CDM数据的码片速率的整数倍,以便简化在接入点和终端上的处理。
表1列出了可以用于HRPD中的业务间隔的三种示例“常规”OFDM符号数字方案1、2和3以及可以用于HRPD中的开销间隔的两个示例“长(long)”OFDM符号数字方案1和2。这些数字方案被选择为与HRPD时隙结构和码片速率兼容,从而使:(i)在业务段或开销段中发送整数数量的OFDM符号,以及(ii)OFDM符号的采样速率是CDM数据的码片速率的整数倍。这些数字方案可以进一步被选择为使得决定离散余弦变换(DFT)大小的子载波数量能够实现OFDM符号的有效生成。对于这些数字方案,子载波数量并不是2的幂,而是具有较小的素数因数。例如,使用素数因子2、3、3和5,可以获得90个子载波。较小的素数因数可以有效地实现混合基数快速傅立叶变换(FFT)实现,以生成OFDM符号。在表1中,n是取决于频谱分配的正整数值。表1所示的数字方案使OFDM数据有效地嵌入HRPD波形中。可以使用任何一种常规OFDM符号数字方案来在业务间隔中以OFDM数据代替CDM数据。可以使用任何一种长OFDM符号数字方案来在开销间隔中发送OFDM数据。其他OFDM符号数字方案也可以用于业务段和开销段。
表1
图4示出了在5MHz频谱分配中支持用于单HRPD载波的OFDM和CDM的时隙结构400。在图4所示的示例中,该单HRPD载波位于该5MHz频谱分配的一个边缘附近。在半时隙的中央中发送该HRPD载波的导频段和MAC段。HRPD载波的两个业务段每一个都可以携带CDM数据和/或OFDM数据。
可以将OFDM频谱定义为包含在该频谱分配中除了任何HRPD载波之外的所有可用频谱。在图4所示的示例中,OFDM频谱包括在该单HRPD载波两侧的可用频谱。通常,在5MHz频谱分配中最多可发送三个HRPD载波,并且由此OFDM频谱可以排除所有这些HRPD载波。
可以为业务间隔中每个OFDM符号周期生成常规OFDM符号。使用表1中的常规OFDM符号数字方案1,该常规OFDM符号周期为200个码片。常规OFDM符号可以在以下子载波上携带OFDM数据:(i)与用于OFDM的业务段相对应的子载波,以及(ii)在OFDM频谱中的子载波。在与具有CDM数据的业务段相对应的子载波上,可以使常规OFDM符号置零。
可以为开销间隔中每个OFDM符号周期生成长OFDM符号。使用表1中的长OFDM符号数字方案2,该长OFDM符号周期为224个码片。长OFDM符号可以在OFDM频谱中的子载波上携带OFDM数据,并且在与以CDM发送的开销段相对应的子载波上,可以使长OFDM符号置零。
可以使用OFDM频谱来实现可独立于常规HRPD中的业务段和开销段工作的OFDMA信道。在图4中,逻辑信道Ch1可以包括HRPD载波的业务段,逻辑信道Ch2可以对应于OFDMA信道。OFDMA信道可以采用在仅利用OFDM进行传输的纯粹的OFDMA***中通用的各种特征。例如,可以将可用于OFDMA信道的时间频率资源划分为多个块,所述块可以被分配给终端。
图5示出了可以用于图2所示的HRPD时隙结构的瓦片结构500的设计。瓦片结构500覆盖了一个半时隙中的一个HRPD载波,并且包含图3中所示的两个业务段以及开销段。瓦片结构500同样是基于表1中的常规OFDM符号数字方案2和长OFDM符号数字方案2。对于此设计,业务段覆盖了两个常规OFDM符号并且跨越索引为1到180的180个子载波。开销段覆盖了一个长OFDM符号并且跨越索引为1到200的200个子载波。
可以将一个半时隙中可用于一个HRPD载波的时间频率资源划分为多个瓦片。瓦片也可以称为时间频率块、资源块、等等。期望的是,具有相等大小(或者大致相等大小)的瓦片,以使得数据处理不依赖于所分配的瓦片。在图5A所示的设计中,将可用的时间频率资源划分为八个瓦片-四个“偶”瓦片和四个“奇”瓦片。
图5B示出了图5A的瓦片结构500中的一对奇偶瓦片。每个瓦片都跨越833μs的半时隙,并且对于每个常规OFDM符号覆盖平均22.5个连续子载波,并且对于长OFDM符号则覆盖25个子载波。由此,每个瓦片包含在两个业务段中的90个资源单元以及在开销段中的25个资源单元。资源单元是在一个OFDM符号周期中的一个子载波,并且可用于发送一个调制符号。每个瓦片都是伪矩形的,偶瓦片和奇瓦片以镜像对称性相关联。因此,可以容易地将偶瓦片的设计特征结合到奇瓦片中。
还可以采用其他方式划分可用于OFDM的时间频率资源。在另一设计中,可以将可用的时间频率资源划分为六个瓦片,每个瓦片对于每个常规OFDM符号覆盖30个子载波,并且对于每个长OFDM符号覆盖33或34个子载波。在再另一设计中,可以将时间频率资源划分为五个瓦片,每个瓦片对于每个常规OFDM符号覆盖36个子载波,并且对于每个长OFDM符号覆盖40个子载波。还可以代替半时隙,将时隙或者某种其他时间宽度中的可用时间频率资源划分为多个瓦片。通常,瓦片可以横跨任何时间宽度,并且同样可以覆盖任意数量的子载波。瓦片可以包括连续的子载波(如图5A和5B中所示)或者散布在OFDM频谱上的子载波。由于在不同符号周期内的子载波数量不同,瓦片可能会具有非矩形形状,子载波的数量的不同可能是由于以下原因:(i)在OFDM符号周期之间对子载波的不均匀划分,和/或者(ii)在不同OFDM符号周期中使用了不同的OFDM符号数字方案。为了清晰起见,以下描述假设使用了图5A和5B中所示的偶瓦片和奇瓦片。
图5A和5B示出了对于一个HRPD载波或者说是表1中n=1的情况下的瓦片结构500。通常,可以为任意数量的HRPD载波或者说是任意n值定义瓦片结构。例如,瓦片结构500可以以n进行缩放,从而在每个半时隙中可以包含8n个瓦片。
可以将可用瓦片分配给终端用以进行传输。通常,根据终端的数据需要、瓦片的可用性等等,可以在指定调度间隔(例如,半时隙)中将零个、一个或多个瓦片分配给该终端。接入点可以在所分配的一个(或多个)瓦片中将业务数据、信令和/或者导频发送给终端。导频是接入点和终端两者都预先已知的数据,并且可以用于信道估计、噪声和/或者干扰估计、相干数据解调或检测、和/或者其他目的。可以基于导频图案(pilot pattern)来发送导频,所述导频图案指示用于发送导频符号的具体资源单元。用于发送导频符号的资源单元在以下描述中被称为导频音调。
接入点可以在瓦片中的导频音调上发送导频符号。终端可以基于从接入点接收的导频符号来估计导频音调的信道增益。该终端可以基于导频音调的所估计信道增益(例如,通过对其执行时间-频率内插),来导出对于该瓦片中其他资源单元的信道增益。如果无线信道的自由度数量低于在瓦片中的导频音调数量,则可以使用对于估计信道增益而言不需要的导频音调来估计在该瓦片中的噪声和干扰的功率。
通常,导频图案可以包括任意数量的导频音调,并且在瓦片中导频音调可以位于任意位置。可以基于导频所造成的开销与信道的估计性能之间的折衷,来选择导频音调的数量。导频音调的布置可以基于各种考虑,例如,时延扩展、多普勒扩展、对诸如MIMO和/或SDMA之类的空间复用技术的支持、等等。
可以基于所期望的无线信道的时延扩展,来选择在频域中导频音调的间隔,其中,时延扩展是相干带宽的倒数。导频音调之间的较小频率间隔可以用来处理较大的时延扩展。可以基于所期望的无线信道的多普勒扩展,来选择在时域中导频音调的间隔,其中,多普勒扩展与终端的速度以及载波频率成比例。导频音调之间的较小时间间隔可以用来处理较大的多普勒扩展。
还可以将导频音调布置为支持用于前向链路和反向链路的诸如MIMO和SDMA之类的空间复用技术以及反向链路的准正交复用。使用空间复用,可以经由由多个发射天线和多个接收天线所形成的多个空间信道或层,同时发送多个数据流。为了支持空间复用,导频音调可以在瓦片内排列为组(cluster)。在每个组中的导频音调数量可以等于或大于要支持的空间分级。空间分级指的是在无线信道中的空间信道数量,并且由此指的是在无线信道中可以并行发送的数据流的数量。空间分级可以给出为S≤min{T,R},其中,T是发射天线数量,R是接收天线数量,S是空间分级。
可以假设信道响应在每个组中的导频音调之间是固定的。每个组中的导频音调可以用来估计不同数据流/层或发射天线的信道增益。在第一设计中,可以为T个发射天线分配在组中的T个不同导频音调,每个发射天线对应一个导频音调,并且可以从每个发射天线在分配给该天线的导频音调上发送导频符号。在第二设计中,可以对不同数据流/层或发射天线使用对导频的基于码的复用。在该设计中,可以用正交码将用于每个流/天线的导频在整个组中的所有导频音调上扩展。例如,可以以3×3DFT矩阵中的列,将用于流或天线的导频符号在组中的三个导频音调(例如,对于以下图6A中的导频图案格式0)上扩展。与每个天线对应一个导频音调的第一设计相比,第二设计可以提供特定优点,例如,改善的信道估计准确度(当流或天线的数量小于组大小时)和恒定的信号与干扰功率谱密度。第二设计利用了每个导频组的连续结构来实行存在时间和/或频率的信道变化时的正交性。也可以采用其他方式来发送用于流和天线的导频。
可以对不同的信道状况,例如,不同时延扩展、多普勒扩展和空间分级,定义不同的导频图案。可以分别基于无线信道的所期望的多普勒扩展和时延扩展,来选择在不同组之间的时间和空间间隔。以下给出了一些示例导频图案。对于每种导频图案,针对图5B所示的偶瓦片和奇瓦片(其是非矩形瓦片)给出了导频音调的布置,并且还针对等效的在8个符号周期中覆盖了16个子载波的16×8矩形瓦片给出了导频音调的布置。
图6A示出了格式0的导频图案600,其支持适中的时延扩展(例如,对于表1中的OFDM符号数字方案2高达2.5μs)以及多达3的空间分级。在导频图案600中,将18个导频音调布置在6个组中,每个组3个。两个组位于瓦片顶部,另两个组位于瓦片中部附近,最后两个组位于瓦片底部。每个组中的3个导频音调可以用于估计多达3个空间信道的信道增益。
图6B示出了格式1的导频图案610,其支持较大的时延扩展(例如,对于表1中的OFDM符号数字方案2高达6μs)以及多达2的空间分级。在导频图案610中,将24个导频音调布置在12个组中,每个组2个。形成了6对组,其散布在瓦片中的22.5个子载波上。每个对包括在瓦片左半部中的一个组和在瓦片右半部中的另一个组。导频音调之间的较小间隔支持较大的时延扩展。每个组中的2个导频音调可以用于估计多达2个空间信道的信道增益。
图6C示出了格式2的导频图案620,其支持适中的时延扩展以及多达4的空间分级。在导频图案620中,将24个导频音调布置在6个组中,每个组4个。两个组位于瓦片顶部,另两个组位于瓦片中部附近,最后两个组位于瓦片底部。每个组中的4个导频音调可以用于估计多达4个空间信道的信道增益。
图6D示出了格式3的导频图案630,其支持较大的时延扩展以及多达4的空间分级。在导频图案630中,将48个导频音调布置在12个组中,每个组4个。形成了6对组,其散布在瓦片中的22.5个子载波上。
图6E示出了格式4的导频图案640,其支持较大的时延扩展(例如,对于表1中的OFDM符号数字方案2高达9μs)以及多达2的空间分级。在导频图案640中,将32个导频音调布置在16个组中,每个组2个。形成了8对组,其散布在瓦片中的22.5个子载波上。导频音调之间的较小频率间隔支持较大的时延扩展。
图6F示出了格式5的导频图案650,其支持较大的时延扩展以及多达4的空间分级。在导频图案650中,将64个导频音调布置在16个组中,每个组4个。在偶瓦片底部的两个组以及在奇瓦片顶部的两个组都包含开销段中的导频音调。这些组散布在瓦片中的22.5个子载波上。
图6G示出了格式6的导频图案660,其支持极其大的时延扩展(例如,对于表1中的OFDM符号数字方案2高达13μs)以及多达2的空间分级。在导频图案660中,将48个导频音调布置在24个组中,每个组2个。在偶瓦片底部的两个组以及在奇瓦片顶部的两个组都包含对角相邻的导频音调。
表2
导频图案 | 时延扩展 | 空间分级 | 开销非矩形瓦片 | 开销矩形瓦片 |
格式0 | 2.5μs | 3 | 15.65% | 14% |
格式1 | 6μs | 2 | 20.87% | 18.75% |
格式2 | 2.5μs | 4 | 20.87% | 18.75% |
格式3 | 6μs | 4 | 41.75% | 37.5% |
格式4 | 9μs | 2 | 27.82% | 25% |
格式5 | 9μs | 4 | 55.65% | 50% |
格式6 | 13μs | 2 | 41.74% | 50% |
表2总结了图6A到6G中的7个导频图案,并且提供了非矩形瓦片和矩形瓦片的所支持的时延扩展、所支持的空间分级、以及导频开销。表2示出,在非矩形瓦片和矩形瓦片中对于不同导频图案的开销是可比拟的。对于其它OFDM符号数字方案,例如,表1中的常规OFDM符号数字方案1和3,用于矩形瓦片的导频图案同样可以以类似方式扩展到非矩形瓦片。
图6A到6G示出了可用于图5A和5B中所示的奇瓦片和偶瓦片的7种示例导频图案。还可以为这些奇瓦片和偶瓦片定义其他导频图案。还可以为可用于OFDM的时间频率资源定义其他瓦片,并且可以为这些其他瓦片定义合适的导频图案。
该***可以支持针对不同信道状况和空间分级设计的一组导频图案。可以基于可应用于某个终端的信道状况和空间分级,来为该终端选择合适的导频图案。在信道状况和/或者空间分级足以造成导频图案中的变化的任何时刻,可以为该终端选择新的导频图案。可以由任何实体(接入点或终端)来选择导频图案,所述实体已访问了用于进行选择的相关信息。
在此所述的瓦片和导频图案可以用于在前向链路以及反向链路上进行传输。在反向链路上,终端可以在分配给该终端的瓦片中的导频音调上向接入点发送专用导频。在前向链路上,接入点可以在分配给某个终端的瓦片中的导频音调上向该终端发送专用导频。
接入点还可以发送共用导频,所述共用导频可以由在该接入点的覆盖区内的所有终端使用。例如,接入点可以在每个OFDM符号周期中的每个第P子载波上发送共用导频,其中,P可以等于4、8或其他合适值。如果存在多个天线,则接入点可以在频率和时间上在这些天线之间进行循环。作为两个天线的一个示例,接入点可以在每个第16子载波上从第一天线发送共用导频,在每个第16子载波上从第二天线发送共用导频,并且用于第二天线的子载波与用于第一天线的子载波交织。
该***可以支持OFDMA信道的跳频,以便使数据传输更好地容忍不利的路径径效应,例如频率选择性衰落、窄带干扰、拥塞(jamming)等等。使用跳频,可以将OFDM频谱的不同部分中的不同瓦片在不同调度间隔(例如不同半时隙)中分配给终端。
图7示出了采用图5A和5B中所示的瓦片,对于一个HRPD载波,在时间频率平面上的跳频。在该示例中,可以为每个半时隙定义索引为1到8的8个瓦片,并将其分配给不同终端。随着时间的过去,可以为终端分配一个特定瓦片序列。在不同半时隙中可以以伪随机方式或者确定性方式选择不同的瓦片,以实现频率分集。分配给在一个小区中的终端的瓦片序列相对于分配给在相邻小区中的终端的瓦片序列而言也可以是伪随机的,以便使小间隔干扰随机化。
图8示出了用于通信的接入点所执行的处理800的一种设计。可以确定除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外的、可用于OFDM的时间频率资源(块812)。可以将可用于OFDM的时间频率资源分配给至少一个终端(814)。对于块814,可以将可用于OFDM的时间频率资源划分为多个瓦片。每个瓦片可以对应于一个时间频率资源块,并且可以具有非矩形形状,例如,由于采用了多种OFDM符号数字方案。每个瓦片可以包括基于第一OFDM符号数字方案定义的第一部分时间频率资源(例如,图5A中的左侧业务间隔)、基于第二OFDM符号数字方案定义的第二部分时间频率资源(例如,图5A中的开销间隔)、以及基于所述第一OFDM符号数字方案定义的第三部分时间频率资源(例如,图5A中的右侧的业务间隔)。可以为每个终端分配所述多个瓦片中的至少一个。还可以使用跳频,随着时间的过去,为每个终端分配所述多个瓦片中的不同瓦片,以实现频率分集和干扰随机化。
可以从多个导频图案中为每个终端选择导频图案(块816)。作为替换,每个终端可以选择合适的导频图案,并且将所选择的导频图案传送至接入点。所述多个导频图案可以支持不同的时延扩展,并且可以基于每个终端的期望时延扩展来为该终端选择导频图案。所述多个导频图案还可以支持不同的空间分级,并且可以基于用于每个终端的空间分级来为该终端选择导频图案。每个导频图案可以包括散布在瓦片上的多组导频音调,每个导频音调都对应于一个符号周期中用于导频的一个子载波。每个导频图案的所述多组导频音调可以布置在该瓦片的不同频率位置和/或者不同时间位置上,例如,如图6A到6G中所示。
可以经由在分配给每个终端的所述至少一个瓦片中的时间频率资源,与该终端交换数据和导频(块816)。对于前向链路,可以在分配给每个终端的所述至少一个瓦片上将数据发送给该终端,并且同样可以在所述至少一个瓦片上且基于为该终端所选择的导频图案来发送导频。对于反向链路,可以在分配给每个终端的所述至少一个瓦片上从该终端接收数据,并且同样可以在所述至少一个瓦片上且基于为该终端所选择的导频图案来接收导频。可以基于用于各个所分配瓦片的多种OFDM符号数字方案,来处理OFDM符号(例如,对于OFDM调制和解调)。还可以在可用于OFDM的时间频率资源上发送共用导频。
图9示出了用于通信的终端所执行的处理900的一种设计。该终端可以接收对时间频率资源的分配,所述时间频率资源是从除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于OFDM的时间频率资源中选择的(块912)。所述分配可以是针对与时间频率资源块相对应的瓦片的,并且可以具有非矩形形状。所述分配也可以随着时间的过去而针对不同瓦片,以实现跳频。该终端可以获得对于在多个导频图案中的某个导频图案的选择(块914)。可以由该终端来选择导频图案,并且将其传送至接入点,或者由接入点来选择导频图案,并且将其传送至终端。可以经由在所述分配中的时间频率资源,来交换(例如,发送和/或者接收)数据和导频(块916)。可以基于多种OFDM符号数字方案来处理OFDM符号,以经由所分配的时间频率资源来交换数据。也可以基于所选择的导频图案来处理导频符号。
非矩形瓦片、这些瓦片的导频图案、以及用于衰落/干扰多集的在时间-频率平面中的瓦片跳跃是如何将经典OFDMA***(具有相同OFDM符号数字方案以及矩形的瓦片结构)的不同设计要素结合到混合***中的一些示例,其中,在该混合***中,可以以无缝的向后兼容的方式,将采用不同符号数字方案的OFDM成分嵌入到已有的信号波形中(例如HRPD前向链路波形)。
图10示出了接入点110和终端120的一种设计框图,接入点110和终端120是图1中的接入点和终端之一。为了简单起见,在图10中仅示出了用于在前向链路上进行传输的处理单元。同样是为了简单起见,将接入点110和终端120显示为具有一个天线。通常,每个实体可以具有任意数量的天线。
在接入点110,发送(TX)数据和信令处理器1010接收并处理(例如编码、交织和符号映射)业务数据和信令,并分别提供数据符号和信令符号。数据符号是用于业务数据的符号,信令符号是用于信令的符号,导频符号是用于导频的符号,符号通常是复值。导频处理器1012基于为每个终端所选择的导频图案,为该终端生成导频符号。CDM/OFDM调制器1020从处理器1010接收数据符号和信令符号并且从处理器1012接收导频符号,对所接收的符号执行CDM和/或者OFDM调制,并提供输出采样。调制器1020可以使用CDM对在业务段和开销段中发送的符号执行CDM处理。调制器1020可以对在用于OFDM的时间频率资源中发送的符号执行OFDM处理。发射机(TMTR)1022处理(例如,转换到模拟、放大、滤波、上变频)来自调制器1020的输出采样,并生成前向链路信号,经由天线1024发射该前向链路信号。
在终端120,天线1052接收来自接入点110的前向链路信号,并将所接收的信号提供给接收机(RCVR)1054。接收机1054处理(例如,滤波、放大、下变频、数字化)所接收的信号,并提供所接收采样。CDM/OFDM解调器(Demod)1060采用与CDM/OFDM调制器1020互补的方式处理所接收采样。解调器1060可以基于所接收的导频符号,导出对于接入点110与终端120之间的无线信道的信道估计。解调器1060可以处理CDM和/或者OFDM的所接收采样,以获得所接收符号,然后可以用信道估计对所接收符号执行数据检测,以获得符号估计,所述符号估计是对从接入点110发送到终端120的数据符号和信令符号的估计。接收(RX)数据和信令处理器1070处理(例如,符号去映射、去交织和解码)所述符号估计,并提供经解码的数据和信令。通常,CDM/OFDM解调器1060和RX数据和信令处理器1070的处理分别与在接入点110上的CDM/OFDM调制器1020和TX数据和信令处理器1010的处理互补。
控制器1030和1080分别控制在接入点110和终端120上的操作。存储器1032和1082分别为接入点110和终端120存储程序代码和数据。
本领域技术人员将会理解,可以使用多种不同技术中的任意一种来表示信息和信号。例如,在以上说明中所提到的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光学场或光学粒子、或者其任意组合来表示。
本领域普通技术人员还将理解,在此结合本公开所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或者其组合。为了清晰地图示说明这种硬件和软件的可交换性,以上各种说明性的部件、块、模块、电路和步骤是按照其功能进行整体描述的。该功能实现为硬件还是软件取决于具体应用和加在整个***上的设计约束。本领域普通技术人员可以针对每种具体应用以各种方式实现所述的功能,但是这种实现决策不应解释为导致脱离本公开的范围。
在此结合本公开所描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立的门或者晶体管逻辑电路、分立的硬件部件、或者设计为执行上述功能的其任何组合来实现。通用处理器可以是微处理器,但在替代方案中,处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以实现为多个计算器件的组合,例如DSP与微处理器、多个微处理器、与DSP内核相结合的一个或多个微处理器、或者任何其他结构的组合。
在此结合本公开所描述的方法或算法中的步骤可以直接用硬件、由处理器执行的软件模块、或者两者的组合来实现。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPRAM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘片、CD-ROM、或者现有技术中已知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器,从而使处理器能够从该存储介质中读出信息,并将信息写入到其中。在替代方案中,存储介质可以集成到处理器中。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在替代方案中,处理器和存储介质可以作为分立部件驻留在用户终端中。
提供对于本公开的以上描述,以便使本领域普通技术人员能够实现或使用本公开。对于本领域技术人员而言,对本公开的各种修改是显而易见的,并且在此所定义的一般性原理可以应用于其他变化,而不会脱离本公开的精神和范围。因此,本公开并非意欲限制于在此所述的示例,而是要与符合在此公开的原理和新特征的最广泛范围相一致。
Claims (39)
1.一种确定除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外可用于OFDM的时间频率资源的装置,包括
至少一个处理器,用于确定除了用于以利用与现有终端向后兼容的时隙结构的码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源,并且将所述可用于OFDM的时间频率资源分配给至少一个终端;以及
存储器,其耦合到所述至少一个处理器,
其中所述可用于OFDM的时间频率资源和可用于以CDM发送的业务数据的时间频率资源包括时隙的业务段,
用于以CDM发送的信令的时间频率资源包括所述时隙的开销段,并且
为所述业务段中的每个业务段选择CDM或OFDM。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个处理器将所述可用于OFDM的时间频率资源划分为多个瓦片,并为所述至少一个终端中的每一个终端分配所述多个瓦片中的至少一个瓦片。
3.如权利要求2所述的装置,其中,每个瓦片都对应于具有非矩形形状的时间频率资源块。
4.如权利要求2所述的装置,其中,所述至少一个处理器将所述可用于OFDM的时间频率资源划分为具有至少两种不同非矩形形状的多个瓦片。
5.如权利要求4所述的装置,其中,所述不同非矩形形状中的两种形状具有镜像对称性。
6.如权利要求5所述的装置,其中,所述具有镜像对称性的两种不同非矩形形状与具有镜像对称性的导频图案相关联。
7.如权利要求2所述的装置,其中,所述至少一个处理器基于用于分配给所述至少一个终端的每个瓦片的多种OFDM符号数字方案,来处理OFDM符号。
8.如权利要求2所述的装置,其中,每个瓦片包括基于第一OFDM符号数字方案而定义的第一部分时间频率资源,以及基于第二OFDM符号数字方案而定义的第二部分时间频率资源。
9.如权利要求8所述的装置,其中,每个瓦片还包括基于所述第一OFDM符号数字方案而定义的第三部分时间频率资源,所述第二部分位于所述第一部分与所述第三部分之间。
10.如权利要求2所述的装置,其中,所述至少一个处理器随着时间的过去,为每个终端分配所述多个瓦片中的不同瓦片,以实现跳频。
11.如权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个处理器从多个导频图案中为每个终端选择导频图案。
12.如权利要求11所述的装置,其中,所述多个导频图案支持至少两种不同时延扩展,并且其中,所述至少一个处理器基于每个终端的期望时延扩展,来为该终端选择所述导频图案。
13.如权利要求11所述的装置,其中,所述多个导频图案支持至少两种不同空间分级,并且其中,所述至少一个处理器基于每个终端的空间分级,来为该终端选择所述导频图案。
14.如权利要求11所述的装置,其中,所述多个导频图案每一个都包括散布在与时间频率资源块相对应的瓦片上的多组导频音调,每个导频音调对应于一个符号周期中用于导频的一个子载波。
15.如权利要求14所述的装置,其中,每个导频图案的所述多组导频音调布置在所述瓦片上的至少两个频率位置上。
16.如权利要求14所述的装置,其中,每个导频图案的所述多组导频音调布置在所述瓦片上的至少两个时间位置上。
17.如权利要求1所述的装置,其中,所述至少一个处理器在所述可用于OFDM的时间频率资源上发送共用导频。
18.如权利要求2所述的装置,其中,所述至少一个处理器在分配给每个终端的所述至少一个瓦片上发送数据给该终端,并且在所述至少一个瓦片上且基于为每个终端所选择的导频图案,来发送导频给该终端。
19.如权利要求2所述的装置,其中,所述至少一个处理器在分配给每个终端的所述至少一个瓦片上接收来自该终端的数据,并且在所述至少一个瓦片上且基于为每个终端所选择的导频图案,来接收来自该终端的导频。
20.一种无线传输方法,包括:
确定除了用于以码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源;并且
将所述可用于OFDM的时间频率资源分配给至少一个终端,
其中所述可用于OFDM的时间频率资源和可用于以CDM发送的业务数据的时间频率资源包括时隙的业务段,
用于以利用与现有终端保持向后兼容的时隙结构的CDM发送的信令的时间频率资源包括所述时隙的开销段,并且
为所述业务段中的每个业务段选择CDM或OFDM。
21.如权利要求20所述的方法,其中,所述分配可用于OFDM的时间频率资源的步骤包括:
将所述可用于OFDM的时间频率资源划分为多个瓦片,每个瓦片都对应于一时间频率资源块;并且
为所述至少一个终端中的每一个终端分配所述多个瓦片中的至少一个瓦片。
22.如权利要求21所述的方法,还包括:
基于用于分配给所述至少一个终端的每个瓦片的多种OFDM符号数字方案,来处理OFDM符号。
23.如权利要求20所述的方法,还包括:
从多个导频图案中为每个终端选择导频图案。
24.一种确定除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外可用于OFDM的时间频率资源的装置,包括:
用于确定除了用于以利用与现有终端保持向后兼容的时隙结构的码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源的单元;以及
用于将所述可用于OFDM的时间频率资源分配给至少一个终端的单元,
其中所述可用于OFDM的时间频率资源和可用于以CDM发送的业务数据的时间频率资源包括时隙的业务段,
用于以CDM发送的信令的时间频率资源包括所述时隙的开销段。
25.如权利要求24所述的装置,其中,所述的用于分配所述可用于OFDM的时间频率资源的单元包括:
用于将所述可用于OFDM的时间频率资源划分为多个瓦片的单元,每个瓦片都对应于一时间频率资源块;以及
用于为所述至少一个终端中的每一个终端分配所述多个瓦片中的至少一个瓦片的单元。
26.如权利要求25所述的装置,还包括:
用于基于用于分配给所述至少一个终端的每个瓦片的多种OFDM符号数字方案来处理OFDM符号的单元。
27.如权利要求24所述的装置,还包括:
用于从多个导频图案中为每个终端选择导频图案的单元。
28.一种确定除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外可用于OFDM的时间频率资源的装置,包括:
至少一个处理器,用于接收对于时间频率资源的分配,该时间频率资源是从除了用于以利用与现有终端保持向后兼容的时隙结构的码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源中选择的,并且经由在所述分配中的该时间频率资源交换数据;以及
存储器,其耦合到所述至少一个处理器,
其中所述可用于OFDM的时间频率资源和可用于以CDM发送的业务数据的时间频率资源包括时隙的业务段,并且
为所述业务段中的每个业务段选择CDM或OFDM。
29.如权利要求28所述的装置,其中,所述分配是针对具有非矩形形状的时间频率资源块的。
30.如权利要求28所述的装置,所述至少一个处理器基于多种OFDM符号数字方案来处理OFDM符号,以便经由在所述分配中的该时间频率资源交换数据。
31.如权利要求28所述的装置,其中,所述至少一个处理器基于从多个导频图案中选择的导频图案,处理导频符号。
32.如权利要求31所述的装置,其中,所述导频图案包括散布在与所述分配中的时间频率资源相对应的瓦片上的多组导频音调,并且其中,所述至少一个处理器在所述多个组的每一个中的至少一个导频音调上、从至少一个天线发送至少一个导频符号,一个导频符号要在每个组中从每个天线发送。
33.如权利要求31所述的装置,其中,所述导频图案包括散布在与所述分配中的时间频率资源相对应的瓦片上的多组导频音调,并且其中,所述至少一个处理器在所述多个组的每一个中发送用于至少一个数据流的至少一个导频符号,采用正交码将各个导频符号在一个组中的所有导频音调上扩展。
34.一种无线传输方法,包括:
接收对于时间频率资源的分配,该时间频率资源是从除了用于以利用与现有终端保持向后兼容的时隙结构的码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源中选择的;并且
经由在所述分配中的该时间频率资源交换数据,
其中所述可用于OFDM的时间频率资源和可用于以CDM发送的业务数据的时间频率资源包括时隙的业务段,
为所述业务段中的每个业务段选择CDM或OFDM,并且
用于以CDM发送的信令的时间频率资源包括所述时隙的开销段。
35.如权利要求34所述的方法,其中,所述交换数据的步骤包括:
基于多种OFDM符号数字方案来处理OFDM符号,以便经由在所述分配中的该时间频率资源交换数据。
36.如权利要求34所述的方法,还包括,
基于从多个导频图案中选择的导频图案,处理导频符号。
37.一种确定除了用于以CDM发送的业务数据和信令的时间频率资源之外可用于OFDM的时间频率资源的装置,包括:
用于接收对于时间频率资源的分配的单元,该时间频率资源是从除了用于以利用与现有终端保持向后兼容的时隙结构的码分复用(CDM)发送的业务数据和信令的时间频率资源之外、可用于正交频分复用(OFDM)的时间频率资源中选择的;以及
用于经由在所述分配中的该时间频率资源交换数据的单元,
其中所述可用于OFDM的时间频率资源和可用于以CDM发送的业务数据的时间频率资源包括时隙的业务段,
用于以CDM发送的信令的时间频率资源包括所述时隙的开销段,并且
为所述业务段中的每个业务段选择CDM或OFDM。
38.如权利要求37所述的装置,其中,所述用于交换数据的单元包括:
用于基于多种OFDM符号数字方案来处理OFDM符号,以便经由在所述分配中的该时间频率资源交换数据的单元。
39.如权利要求37所述的装置,还包括:
用于基于从多个导频图案中选择的导频图案,处理导频符号的单元。
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