CN101841510B - 用于采用不同传输协议的系统中的通信的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于采用诸如广播/组播协议和单播协议的不同传输协议的系统中的信道估计的方法和设备。用于广播传输的导频音的数目大于用于单播传输的导频音的数目。当来自广播传输时隙的符号与来自单播传输时隙的符号相邻时，由于使用相邻时隙的导频进行信道估计，所以信道估计可能会显著地劣化。因此，确定一个传输协议的第一时隙(组播时隙)是否与另一传输协议的第二时隙(单播时隙)相邻。为了使用边缘符号进行信道估计，而为组播时隙的边缘符号增加导频功率和/或导频子载波的数目。

Description

用于采用不同传输协议的系统中的通信的方法和设备
本申请是申请日为2005年9月23日、申请号为200580032368.5、发明名称为“用于采用不同传输协议的系统中的通信的方法和设备”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及通信系统，并更具体地涉及用于采用不同传输协议的无线通信系统中的通信的方法和设备。
背景技术
在过去的一些年里，无线通信技术已经得到爆炸性的发展。该发展主要是由无线服务推动的，无线服务将自由移动性提供给通信公众，与“拴系”至硬连线通信系统相对。在其它因素中，该发展也是由通过无线介质传输的语音和数据通信的不断提高的质量和速度推动的。由于通信领域中的这些提高，无线通信已经并且将继续对数目不断增长的通信公众产生重大的影响。
无线通信系统被广泛地使用以提供各种通信服务，诸如语音、分组数据、多媒体广播、文本消息等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源而支持多个用户的通信的多址系统。这样的多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。CDMA系统可实现诸如宽带CDMA(W-CDMA)、cdma2000等的无线电接入技术(RAT)。RAT是指用于通过空中传输通信的技术。W-CDMA被记述在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的联盟的文献中。cdma2000被记述在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的联盟的文献中。3GPP和3GPP2文献是可公开获得的。
例如，无线通信系统内进行的通信可通过时分复用(TDM)时隙模式中的增强的多媒体广播/组播通信服务(E-MBMS)经由单播传输和/或广播传输来实现。单播传输被定义为从一个单一点传输到另一个单一点(例如，从一个发射器到一个接收器)的通信；而广播传输被定义为从一个点传输到多个其它点(例如，从一个发射器到多个接收器)的通信。
当在接收器中执行信道估计以用于相干解调时，典型地，在正被分析以用于信道估计的符号之前以及之后出现的一个或两个符号中存在的导频也被分析以提供更准确的信道估计。因此，信道估计是通过在三至五个符号(即，受分析的符号，在受分析符号之前的一个或两个符号，以及跟随受分析符号的一个或两个符号)上对导频分析进行平均来执行的。然而，单频率网络(SFN)广播信道的有效延迟扩展比单播信道大得多，并且所需的FDM导频音(pilot tone)的数目随着信道的延迟扩展的增加而增加。因此，由于用于广播传输的导频音的数目比用于单播传输的导频音的数目大得多，所以当来自广播传输时隙的符号与来自单播传输时隙的符号相邻时，信道估计可能会显著地劣化。
本发明的目的在于克服或至少减弱上面指出的一个或多个问题的影响。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种无线通信系统中的方法。该方法包括确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻，以及确定与第二时隙的第二符号相邻的第一时隙内的第一符号。该方法还包括增加第一符号的导频功率和/或导频音的数目以及对第一符号执行信道估计。
在另一实施例中，提供了一种无线通信系统中的设备。该设备包括用于确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻的装置，和用于确定与第二时隙的第二符号相邻的第一时隙内的第一符号的装置。该设备还包括用于增加第一符号的导频功率和/或导频音的数目的装置和用于对第一符号执行信道估计的装置。
在另一实施例中，提供了一种无线通信系统中的通信设备。该设备包括用于接收信号的接收器，和用于确定一个传输协议的第一时隙是否与信号的另一传输协议的第二时隙相邻的处理器。处理器还确定与第二时隙的第二符号相邻的第一时隙内的第一符号，增加第一符号的导频功率和/或导频音的数目，并对第一符号执行信道估计。
在又一实施例中，提供了一种编程有可在处理器上执行的一组指令的计算机可读介质。计算机可读介质被编程为确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻，并确定与第二时隙的第二符号相邻的第一时隙内的第一符号。该介质还被编程为增加第一符号的导频功率和/或导频音的数目，并对第一符号执行信道估计。
附图说明
图1是根据一个示例性实施例的无线通信系统的框图；
图2是图1的无线通信系统的基站的更详细的图示；
图3是在图1的无线通信系统内进行通信的移动终端的更详细的图示；
图4A和4B提供了具有被分配给单播传输和E-MBMS传输的时隙的时分复用通信的图示；并且
图5是示出根据示例性实施例的用于增加导频功率和/或导频子载波或导频音的数目以用于信道估计的处理的流程图。
具体实施方式
图1示出了无线通信系统100，其包括与多个移动终端120通信的多个基站110。基站110通常是与终端通信的固定站，并且也可以被称为接入点、节点B、基站收发子系统(BTS)或一些其它术语。每个基站110为特定地理区域提供通信覆盖。术语“小区”可以取决于该术语使用的上下文而指代基站和/或其覆盖区域。为了提高系统容量，可将基站覆盖区域分割成多个更小的区域。每个更小的区域由相应的BTS服务。术语“扇区”可以取决于该术语使用的上下文而指代BTS和/或其覆盖区域。为了简单起见，在下面的描述中，术语“基站”一般被用于为小区服务的固定站和为扇区服务的固定站二者。
移动终端120可散布在整个无线通信系统100中以在其中进行通信。例如，移动终端120可以采取无线电话、个人信息管理器(PIM)、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机或配置成用于进行无线通信的任何其它设备的形式。移动终端也可被称为移动站、无线设备、用户设备(UE)、用户终端、用户单元或一些其它术语。术语“终端”和“用户”在本文中可互换使用。还应理解的是，终端120不一定需要是移动的，还可以以配置成用于进行无线通信的固定终端的形式来提供。
移动终端120可在任意给定时刻与零个、一个或多个基站110通信。移动终端120还可在下行链路和/或上行链路上与基站110通信。下行链路(或前向链路)指的是从基站110到移动终端120的通信链路，并且上行链路(或反向链路)指的是从移动终端120到基站110的通信链路。
根据一个实施例，一些移动终端120(在下文中称为单播终端120(1))在无线通信系统100中根据单播传输方案进行通信，并且一些移动终端120(在下文中称为广播终端120(2))根据增强的多媒体广播/组播服务(E-MBMS)传输方案进行通信。如在本文中定义的那样，单播是从一个单一点传输到另一个单一点(例如，从一个发射器到一个接收器)的通信；而广播是从一个点传输到多个其它点(例如，从一个发射器到多个接收器)的通信。基站110可根据例如单频率网络(SFN)广播协议与广播终端120(2)进行通信。
在一个实施例中，单播终端120(1)和广播终端120(2)可根据正交频分复用(OFDM)通信协议进行通信。然而，应该理解的是，单播终端和广播终端120可经由许多多址通信协议中的任何一种进行通信，这些多址通信协议包括但不必限于码分多址(CDMA)、宽带CDMA(W-CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)等。与单播终端120(1)和广播终端120(2)以及无线通信系统100进行的通信是在时隙时分复用(TDM)模式下进行的，其中通信信道通过在不同时隙中通信而在单播终端和广播终端120之间共享。
图2是示出无线通信系统100内的基站110的实施例的框图。在基站110处，OFDM发射数据处理器205接收并处理使用OFDM发射至单播终端120(1)的数据，并产生数据和导频符号。单播调制器207对数据和导频符号执行OFDM调制，产生OFDM符号，并形成每个单播时隙的OFDM波形。如上所述，在示例性实施例中，对单播终端120(1)的传输是经由OFDM通信协议执行的。然而，应该理解的是，可使用(如前所述的)各种其它多址通信协议来代替前述通信协议以用于将数据传输至单播终端120(1)。
OFDM发射数据处理器210接收并处理使用OFDM发射至广播终端120(2)的数据，并产生数据和导频符号。广播调制器212对数据和导频符号执行OFDM调制，产生OFDM符号，并形成每个E-MBMS时隙的OFDM波形。复用器(Mux)214将从单播调制器207产生的OFDM单播波形复用到单播时隙上，将由广播调制器212产生的OFDM广播波形复用到E-MBMS时隙上，并将输出信号提供给发射器单元216。发射器单元(TMTR)216对来自复用器214的输出信号进行调整(例如，转换成模拟信号、滤波、放大以及频率上转换(upconvert))，并产生从天线218发射到在无线通信系统100内通信的移动终端120的调制信号。
天线230接收由移动终端120发射的调制信号并将接收到的信号提供给接收器单元(RCVR)232。接收器单元232调整、数字化和处理接收到的信号，并将样本流提供给解复用器(Demux)234。解复用器234将单播时隙中的样本提供给单播解调器(Demod)236，并将E-MBMS时隙中的样本提供给广播解调器240。单播解调器236对接收到的样本执行OFDM解调并提供数据符号估计。OFDM接收(RX)数据处理器238处理数据符号估计并提供经解码的数据。广播解调器240对接收到的样本执行OFDM解调并提供数据符号估计。OFDM接收(RX)数据处理器242处理数据符号估计并提供经解码的数据。
控制器250控制基站110的各种操作功能。存储器单元252存储由控制器250使用的程序代码和数据。控制器250和/或调度器254为下行链路和上行链路分配时隙，确定为每个时隙使用单播还是广播，并将时隙分配给E-MBMS物理信道。
图3是示出无线通信系统100内的移动终端120的实施例的框图。为了简单起见，使用共同的框图来表示单播终端和广播终端120。在移动终端120处，发射数据处理器305根据OFDM通信协议处理数据，并产生用于发射到基站110的数据和导频符号。移动终端120的调制器307对数据和导频符号执行OFDM调制，产生OFDM符号，形成OFDM波形，并将输出信号提供给发射器单元(TMTR)316，该输出信号在上行链路上从天线318被发射到基站110。在可选实施例中，发射电路(即，元件305-318)可从移动终端120中省去以便可将终端120配置为接收器设备。
天线330在下行链路上接收由基站110发射的调制信号，并将接收到的信号提供给接收器单元(RCVR)332。接收器单元332调整、数字化和处理接收到的信号，并将样本流提供给解复用器(Demux)334。解复用器334将E-MBMS时隙或单播时隙中的样本提供给OFDM解调器336。OFDM解调器336对接收到的样本执行OFDM解调并提供数据符号估计。OFDM接收(RX)数据处理器338处理数据符号估计并提供经解码的数据。控制器350控制移动终端120的各种操作功能，并且存储器单元352存储由控制器350使用的程序代码和数据。如前所述，可将单播终端120(1)和广播终端120(2)可替换地配置成经由各种其它多址通信协议进行通信，因此，不必要将它们局限于如在示例性实施例中提供的OFDM。
当在接收器中执行信道估计以用于相干解调时，典型地，当有两种不同类型的用户，诸如单播终端120(1)和广播终端120(2)，经由不同通信协议通信时，会发生问题。当执行信道估计时，典型地，在正被分析以用于信道估计的符号之前以及之后出现的一个或两个符号中存在的导频都被分析以提供更准确的信道估计。因此，信道估计是通过在三至五个符号(即，受分析的符号，在受分析符号之前的一个或两个符号，以及跟随受分析符号的一个或两个符号)上求导频分析的平均值来执行的。
图4A示出了根据一个示例性实施例的具有分配给单播传输和E-MBMS传输的时隙的基站110和移动终端120之间的TDM通信。在该特定实例中，第一和第五时隙由单播传输占据，第二、第三和第四时隙由E-MBMS传输占据。根据该示例性实施例，E-MBMS传输时隙包括四个用于广播传输的OFDM符号，单播传输时隙包括四个用于单播传输的OFDM符号。然而，如前所述，用于单播或E-MBMS传输的特定传输协议不必要局限于OFDM，而可以包括各种其它形式的通信协议。
参考图4A的实例，如果E-MBMS传输时隙的第一符号被认为是出于信道估计目的而关注的符号(例如，符号“b”)，则合乎需要的是，也考虑所关注的符号“b”之前的两个符号(以符号“a”标注)和跟随所关注的符号“b”的两个符号(以符号“c”标注)以得到更准确的信道估计。由于(跟随符号“b”的)符号“c”也是广播传输的符号，所以在与出于信道估计目的而关注的符号“b”中存在的导频音的数目比较时，符号“c”内的导频音数目能提供有意义的比较。然而，由于两个之前的符号“a”来自单播传输，所以导频音的数目在比例上比广播传输的符号(即，符号“b”和“c”)中存在的导频音的数目小得多。如前所述，之所以会这样，是因为用于广播通信的导频音的数目比用于单播传输的导频音的数目大得多。因此，由于在广播符号的导频音数目和单播符号的导频音数目之间存在着巨大的差异，所以当来自E-MBMS传输时隙的符号与来自单播传输时隙的符号相邻时，信道估计可能会显著地劣化。
该问题的解决方案可以是增加符号内的导频数目。例如，如果特定符号的数据和导频音的总数(Ntotal)为1024，其中导频音的数目(Npilot)为128，数据音的数目(Ndata)为896，则导频音的数目Npilot可被增加至256；然而，这要以将数据音的数目(Ndata)减小至768为代价，以便实现该符号的数据和导频音的总数(Ntotal)为1024。因此，当增加导频音的数目(Npilot)时，符号内的数据音的数目(Ndata)被不期望地减小，从而导致基站110和移动终端120之间的总数据传输速率的降低。
根据一个实施例，为了使用边缘符号(edge symbol)进行信道估计，仅为E-MBMS边缘时隙(edge slot)的边缘符号增加导频功率和/或FDM导频子载波(或导频音)的数目。参考图4B，E-MBMS传输的第二时隙被认为是“边缘”时隙，这是因为它与单播传输的第一时隙相邻。E-MBMS符号“b”被认为是边缘符号，这是因为先前的符号是来自第一时隙中的单播传输的单播符号“a”。类似地，E-MBMS传输的第四时隙内的E-MBMS符号“d”被认为是边缘符号，这是因为符号“e”是与E-MBMS符号“d”相邻的单播传输的第五时隙内的单播符号。为了使用边缘时隙的边缘符号进行信道估计，而增加导频功率和/或导频子载波或导频音的数目，从而允许更准确的信道估计，并同时尽可能地保持用于传输的数据速率。在一个实施例中，导频功率和/或导频音的数目的增加量可在无线通信系统100内配置并且/或者可由预定义的量设置。还应理解的是，导频功率和/或导频音的增加量可存储在例如移动终端120的存储器352内，并且该信息可从基站110发射到移动终端120。
参考图5，其示出了根据一个示例性实施例的用于增加导频功率和/或导频子载波或导频音的数目以用于信道估计的处理500。在流程块510，确定给定时隙中的广播(E-MBMS)传输是否与具有单播传输的时隙相邻(即，确定在边缘时隙内是否发生了E-MBMS传输)。然后在流程块520，确定边缘时隙的哪个E-MBMS符号与单播传输的单播符号相邻。应该理解的是，这些边缘时隙和边缘符号的确定可根据对于本领域的普通技术人员而言已是完善建立的方法来执行。
在流程块530，(在流程块520中确定的)边缘符号的导频功率和/或导频子载波或导频音的数目被增加。在一个实施例中，导频功率和/或导频音的数目的增加量可在无线通信系统100内配置并且/或者可由预定义的量设置。还应理解的是，导频功率和/或导频音的增加量可存储在例如移动终端120的存储器352内。
然后在流程块540，使用边缘符号的增加后的导频功率和/或增加后的导频子载波或导频音的数目，来对边缘符号执行信道估计。应该理解的是，信道估计可根据对于本领域的普通技术人员而言已是完善建立的方法来执行。
本领域的专业技术人员还可以理解，可以使用很多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息和信号。例如，上述描述中提到过的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号及码片都可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光粒子或其任意组合表示。
专业技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或二者的结合来实现。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述描述中已经按照功能一般性地描述了各种示例性的组件、程序块、模块、电路及步骤。这种功能究竟以硬件还是软件方式来实现，取决于整个系统的特定的应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现决定不应被认为背离了本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的多种示例性的逻辑块、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)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或设计成执行本文所述功能的以上的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算器件的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器与一个DSP核心的组合或任意其它此类配置。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块或二者的结合来实施。软件模块可置于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被连接到处理器，以便处理器可从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。可替换地，存储介质可以被集成在处理器中。处理器和存储介质可以置于ASIC中。ASIC可以置于用户终端中。可替换地，处理器和存储介质可以作为分离的部件置于用户终端内。
对所公开的实施例的上述描述，是为了使本领域的任何专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，应用到其它实施例。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无线通信系统中的方法，包括：
确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻，
确定与所述第二时隙的第二符号相邻的所述第一时隙内的第一符号；以及
增加所述第一符号的导频功率。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
除了增加所述第一符号的导频功率外还增加所述第一符号的导频子载波的数目，或者增加所述第一符号的导频子载波的数目来代替增加所述第一符号的导频功率。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻的步骤包括：确定广播传输的第一时隙是否与单播传输的第二时隙相邻。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述广播传输包括增强的多媒体广播/组播服务(E-MBMS)传输。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二符号包括正交频分复用(OFDM)符号。
6.一种无线通信系统中的设备，包括：
用于确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻的装置；
用于确定与所述第二时隙的第二符号相邻的所述第一时隙内的第一符号的装置；以及
用于增加所述第一符号的导频功率的装置。
7.如权利要求6所述的设备，还包括：
用于除了增加所述第一符号的导频功率外还增加所述第一符号的导频子载波的数目，或者增加所述第一符号的导频子载波的数目来代替增加所述第一符号的导频功率的装置。
8.如权利要求6所述的设备，还包括：
所述用于确定一个传输协议的第一时隙是否与另一传输协议的第二时隙相邻的装置包括：用于确定广播传输的第一时隙是否与单播传输的第二时隙相邻的装置。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述广播传输包括增强的多媒体广播/组播服务(E-MBMS)传输。
10.如权利要求6所述的设备，其中，所述第一和第二符号包括正交频分复用(OFDM)符号。
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