CN102057641B

CN102057641B - 通过载波间隔优化来减少ofdm载波间的干扰

Info

Publication number: CN102057641B
Application number: CN200980121259.9A
Authority: CN
Inventors: M·布雷勒; B·C·巴尼斯特; P·加尔
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: EP2286563B1; JP2011523331A; WO2009152177A3; BRPI0914995A2; EP2286563A2; RU2471299C2; US8494065B2; TWI385985B; US20090304100A1; CN102057641A; KR101227466B1; KR20110027775A; CA2724885A1; TW201014286A; JP5204302B2; RU2010154091A; WO2009152177A2

Abstract

本文描述了有助于在无线通信环境内的不同载波之间进行信号分离的系统和方法。所述系统和方法可识别载波间隔，该载波间隔基于与两个或更多个载波相关联的音调间隔。可在网络内利用这种载波间隔，以便减少多个载波的信号分离。本发明还可评估与网络相关联的载波栅格，以便识别载波间隔，来确保来自不同载波的音调之间的正交性。

Description

通过载波间隔优化来减少OFDM载波间的干扰

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2008年6月9日提交的、名称为OFDM FREQUENCYOFFSET OPTIMIZATION的、序号为61/059,859的美国临时专利申请的优先权。前述申请的全部内容通过引用并入本申请。

技术领域

概括地说，下面的说明涉及无线通信，具体地说，涉及相邻载波之间的频偏。

背景技术

无线通信系统被广泛部署以提供多种类型的通信；比如，通过该无线通信系统可以提供声音和/或数据。典型的无线通信系统或网络可以提供对一个或多个共享的资源(例如，带宽、传输功率……)的多用户访问。例如，系统可以使用多种多址技术，比如频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、正交频分复用(OFDM)等等。

通常，无线多址通信系统可以同时支持多个移动设备进行通信。每个移动设备可以通过前向和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)指的是从基站到移动设备的通信链路，反向链路(或上行链路)指的是从移动设备到基站的通信链路。

无线通信系统通常使用一个或多个提供覆盖范围的基站。典型的基站可以发送用于广播、多播和/或单播服务的多个数据流，其中数据流可以是移动设备对其具有独立接收兴趣的数据的流。该基站覆盖范围内的移动设备可以用于接收一个、多于一个或所有由复合流所承载的数据流。同样，移动设备可以将数据传输至基站或另一个移动设备。

正交频分复用系统使用一组单独的频率音调来承载调制信息。通过音调频率间偏移与OFDM符号有用部分的时长之间的一定关系，来使音调正交。为了使所有音调保持正交，通常在插入循环前缀以前，选择符号持续时间为音调间隔的倒数，其为相邻音调之间的频偏。只要以小的时间偏移量来接收占据不同音调组的两个信号，就可以维持复合信号之间的正交性。

发明内容

下面提出了对一个或多个实施例的简化概要，以便对这些实施例有一个基本的理解。该概要不是对所能设想到的所有实施例的全面概述，其既不旨在确定所有实施例的关键或重要组成部分，也不旨在描绘任意一个实施例或所有实施例的范围。其目的仅仅在于简单地描述一个或多个实施例的一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据相关方面，给出了一种有助于在无线通信环境中对信号进行分离的方法。所述方法可包括验证与正交频分复用(OFDM)网络相关联的两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间，其中，验证确保了两个或更多个载波之间OFDM符号持续时间之间的匹配。此外，所述方法可包括利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量。另外，所述方法可以包括接收来自两个或更多个载波的音调间隔。所述方法还可以包括实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。

另一方面涉及一种无线通信装置。该无线通信装置可包括至少一个处理器，其用于：验证两个或更多个载波之间的正交频分复用(OFDM)符号持续时间；利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量；接收来自两个或更多个载波的音调间隔；实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。此外，所述无线通信装置可包括耦合到至少一个处理器的存储器。

又一方面涉及一种无线通信装置，其支持在无线通信环境中对信号进行分离。所述无线通信装置可包括用于验证与正交频分复用(OFDM)网络相关联的两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间的模块。另外，所述无线通信装置可以包括用于利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量的模块。此外，所述无线通信装置可以包括用于接收来自两个或更多个载波的音调间隔的模块。另外，所述无线通信装置可以包括用于实现两个或更多个载波的载波间隔的模块，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。

又一方面涉及计算机程序产品，其包括存储有代码的计算机可读介质，其中，所述代码用于使计算机：验证两个或更多个载波之间的正交频分复用(OFDM)符号持续时间；利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量；接收来自两个或更多个载波的音调间隔；实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。

为实现上述和相关目的，一个或多个实施例包括在下面将要充分描述并在权利要求中特别指出的各个特征。下面的描述和附图详细说明一个或多个实施例的某些示出的方面。但是，这些方面仅仅说明可用于采用各个实施例基本原理的各种方法中的少数，所描述的实施例旨在包括所有这些方面及其等价物。

附图说明

图1示出了根据本申请所给出各个方面的无线通信系统。

图2示出了在无线通信环境内使用的示例性通信装置。

图3示出了示例性无线通信系统，其有助于根据载波音调来实现相邻载波之间的频偏。

图4示出了示例性系统，其采用了根据本发明创造的发射机。

图5示出了示例性方法，其计算载波间隔，以减少两个或更多个载波之间的信号分离。

图6示出了示例性方法，其有助于利用音调间隔的整数倍来识别相邻载波之间的频偏。

图7示出了示例性移动设备，其有助于在无线通信系统中利用载波间隔来进行信号分离。

图8示出了示例性系统，其有助于利用无线通信环境中两个或更多个载波中的音调之间的正交性。

图9示出了示例性无线网络环境，其中，可结合本申请描述的各种系统和方法来利用该无线网络环境。

图10示出了示例性系统，其有助于计算载波间隔以减少两个或更多个载波之间的信号分离。

图11示出了示例性系统，其有助于在无线通信环境中利用音调间隔的整数倍来识别相邻载波之间的频偏。

具体实施方式

下面参照附图描述多个实施例，其中，通篇用相同的附图标记表示相同元件。为便于解释，在下面的描述中给出了大量具体细节，以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而明显的是，也可以不用这些具体细节来实现这些实施例。在其它例子中，以方框图形式示出公知结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。

本申请中所使用的术语“模块”、“部件”“引擎”、“系统”等等意在指计算机相关的实体，其可以是硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，部件可以是(但并不限于)：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例而言，在计算设备上运行的应用程序和该计算设备都可以是部件。一个或多个部件可以位于执行中的一个进程和/或线程内，并且一个部件可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。另外，可以通过存储有各种数据结构的各种计算机可读介质来执行这些部件。这些部件可以通过本地和/或远程进程(例如，根据具有一个或多个数据包的信号)来进行通信(如，来自一个部件的数据，该部件与本地系统、分布式系统中和/或通过诸如互联网等具有其它系统的网络中的其它部件通过信号进行交互)。

本申请所描述的技术可以在各种无线通信系统中使用，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)和其它系统。术语“系统”和“网络”常常可互换地使用。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、CDMA2000等的无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变体。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA系统可以实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等的无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动通信网络(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是将要发布的UMTS版本，其利用了E-UTRA，其中E-UTRA在下行链路上使用OFDMA并在上行链路上使用SC-FDMA。

单载波频分多址(SC-FDMA)利用了单载波调制和频域均衡。SC-FDMA与OFDMA系统相比具有相似的性能以及基本上相同的总体复杂度。SC-FDMA信号由于其自身的单载波结构而具有较低的峰均功率比(PAPR)。例如，SC-FDMA可用于上行链路通信中，其中较低的PAPR在发射功率效率方面有益于接入终端。因此，SC-FDMA可实现为3GPP长期演进(LTE)和演进UTRA中的上行链路多址方案。

此外，本申请结合移动设备，对各个实施例进行了描述。移动设备也可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户器件或者用户设备(UE)。移动设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、计算设备或者连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外，本申请结合基站，描述了各个实施例。基站可以用于与一个或多个移动设备进行通信，并还可以被称为接入点、节点B或一些其它术语。

此外，本申请所描述的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请使用的术语“制品”旨在涵盖可从任意计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括(但不限于)：磁存储器件(例如，硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如，压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)等)、智能卡和闪存器件(例如，EPROM、卡、棒、钥匙型驱动器等)。另外，本申请所描述的各种存储介质可以代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括(但不限于)，能够存储、包含和/或承载一个或多个指令和/或数据的无线信道和各种其它介质。

下面参照图1，根据本申请给出的各个实施例，示出了无线通信系统100。系统100包括基站102，其可以包括多个天线组。举例来说，一个天线组可以包括天线104和106，另一组可以包括天线108和110，另一组可以包括天线112和114。虽然针对每个天线组，示出了两个天线；但是对于每一组，可以利用更多或更少的天线。如本领域技术人员将会意识到的，基站102还可以包括发射机链和接收机链，它们可以分别包括多个与信号传输和接收相关联的组件(例如，处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器、天线等)。

基站102可与一个或多个移动设备进行通信，例如移动设备116和移动设备122；然而，应该意识到，基站102基本上可以与任意数量的类似于移动设备116和122的移动设备进行通信。举例来说，移动设备116和122可以是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电设备、全球定位系统、PDA和/或任意其它适合在无线通信系统100上进行通信的设备。如所示出的，移动设备116与天线112和114进行通信，其中天线112和114通过前向链路118将信息传输至移动设备116，并通过反向链路120从移动设备116接收信息。另外，移动设备122与天线104和106进行通信，其中天线104和106通过前向链路124将信息传输至移动设备122，并通过反向链路126从移动设备122接收信息。举例来说，在频分双工(FDD)系统中，前向链路118可利用与反向链路120所使用的频带不同的频带，前向链路124可使用与反向链路126所使用的频带不同的频带。另外，在时分双工(TDD)系统中，前向链路118和反向链路120可利用公共的频带，前向链路124和反向链路126可利用公共的频带。

每一组天线和/或它们被指定进行通信的范围可以称为基站102的扇区。举例来说，可将天线组设计用来与基站102覆盖范围的扇区中的移动设备进行通信。在前向链路118和124上的通信中，基站102的发射天线可以利用波束形成来改善移动设备116和122的前向链路118和124的信噪比。另外，基站102利用波束形成对在相关覆盖内随机散布的移动设备116和122进行传输，与基站通过单个天线对其所有移动设备进行传输相比，相邻小区内的移动设备会受到较少的干扰。

基站102(和/或基站102的每个扇区)可利用一个或多个多址技术(例如，CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA...)。例如，基站102可利用特定的技术在相应的带宽上与移动设备(例如，移动设备116和122)进行通信。另外，如果基站102利用了一种以上的技术，那么可以将每种技术与相应的带宽相关联。本申请描述的技术可包括下列技术：全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线服务(GPRS)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、通用移动通信系统(UMTS)、宽带码分多址(W-CDMA)、cdmaOne(IS-95)、CDMA2000、演进数据最优化(EV-DO)、超移动宽带(UMB)、微波接入全球互操作性(WiMAX)、移动用户综合业务数字网(MediaFLO)、数字多媒体广播(DMB)、手持式数字视频广播(DVB-H)等。应当意识到，前面列出的技术是作为实例而给出的，所要求保护的主题并不限于此；确切而言，基本上任意无线通信技术旨在处于所附权利要求的范围内。

基站102可采用第一技术来利用第一带宽。另外，基站102可在第二带宽上发送与第一技术对应的导频。根据实例，可由基站102和/或利用任意第二技术进行通信的任意不同基站(未示出)来利用第二带宽。另外，导频可以(例如，向采用第二技术进行通信的移动设备)指示第一技术的存在。例如，导频可使用比特来承载有关存在第一技术的信息。另外，诸如利用第一技术的扇区的扇区标识(扇区ID)、指示第一频率带宽的载波索引(CarrierIndex)等的信息可包括在导频中。

根据另一实例，导频可以是信标(和/或信标的序列)。信标可以是OFDM符号，其中大部分功率在一个子载波或若干个子载波上发送(例如，少数个子载波)。从而，信标提供了可由移动设备获得的强峰值，同时干扰一小部分带宽上的数据(例如，剩余部分的带宽可不受信标影响)。根据该实例，第一扇区可通过CDMA在第一带宽上进行通信，第二扇区可通过OFDM在第二带宽进行通信。从而，通过在第二带宽上发送OFDM信标(OFDM信标的序列)，第一扇区可(例如，向利用OFDM在第二带宽上工作的移动设备)表示CDMA在第一带宽上的可用性。

本发明创造可以增进无线通信环境内的信号分离，且在通常情况下，无线通信环境是任意适当的基于OFDM的网络。所描述的系统和/或方法可以生成载波间隔，其用来确保来自两个或更多个载波的音调之间的正交性。具体而言，本发明创造可利用载波间隔，其提供了来自不同载波的音调之间的正交性，该正交性与给定载波(例如，一个载波)内音调当中的正交性基本相似。所要求保护的主题可以评估来自两个或更多个载波的音调间隔，并利用载波间隔，其中，载波间隔是两个或更多个载波的音调间隔的整数倍。另外，可以确保两个或更多个载波具有基本相似的OFDM符号持续时间，以及确保这些载波在时间上同步(例如，具有最小时间偏移量)。另外，所要求保护的主题提供与网络有关的载波栅格(carrier raster)，以便计算载波间隔，其中，载波栅格和音调间隔的最小公倍数可以定义载波间隔。另外，应当意识到，载波栅格可包括容差，其中，载波栅格和音调间隔的最小公倍数可根据容差来设定。还应当意识到，可采用蜂窝网络、无线网络、无线局域网(WiLAN)、WiFi、基于路由器的网络、基于OFDM的网络、对等网络、类OFDM系统、将带宽拆分成音调的网络、和/或任意其它适当的利用OFDM技术的网络来利用本发明创造。

转到图2，示出了在无线通信环境中使用的通信装置200。通信装置200可以是基站或其一部分、移动设备或其一部分、网络、OFDM网络、使用音调拆分带宽的网络、或者基本上任意在无线通信环境中接收/发送传输数据的通信装置。

通信装置200可包括同步部件202，其可对两个或更多个载波进行时间同步，以确保它们之间的最小时间偏移量。同步部件202可将载波同步到绝对的时间基准，其中，可利用两个已同步的载波。应当意识到，同步部件202可以确保OFDM符号在两个或更多个载波之间得到匹配。最小时间偏移量是两个载波的OFDM符号的起始时间之间的不大于循环前缀长度的差异。应当意识到，同步部件202可利用任意适当的时间同步技术。例如，可将每个载波同步到公共或共享的基准。在一个实例中，两个或更多个载波可以与卫星导航系统进行同步，例如全球定位系统(GPS)。

通信装置200还可以包括计算引擎204。计算引擎204可以生成两个或更多个载波的载波间隔。特别地说，计算引擎204可以接收音调间隔并对音调间隔的整数倍的载波间隔进行识别。在另一实例中，计算引擎204可以接收音调间隔和载波栅格，并将载波间隔定义为音调间隔和载波栅格的最小公倍数。另外，应当理解，载波栅格可包括容差，其中，载波栅格和音调间隔的最小公倍数可根据容差来设定。通信装置200可包括减少模块206，其可利用或实现两个或更多个载波的载波间隔。减少模块206可基于提供来自不同载波的音调之间的正交性的载波间隔利用载波间隔，来进行信号分离。

另外，尽管未示出，但应当意识到，通信装置200可包括存储器，其保存与下述操作有关的指令：验证两个或更多个载波之间的正交频分复用(OFDM)符号持续时间；利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量；接收来自两个或更多个载波的音调间隔，实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍；采用基站、服务基站、目标基站、网络、服务器、移动设备、用户设备、OFDM网络或者e节点B等中的至少一个来接收所实现的载波间隔。另外，通信装置200包括可结合执行指令来使用的处理器(例如，保存在存储器内的指令、从不同来源获得的指令...)。

下面参考图3，示出了无线通信系统300，其可以基于载波音调来实现相邻载波之间的频偏。系统300包括网络302，其与用户设备(UE)和/或基站304(和/或任意数量的不同基站和/或移动设备(未示出))进行通信。网络302可通过硬件连接、前向链路信道，将信息传输给基站/UE 304；网络302还可以通过硬件连接、反向链路信道从基站/UE 304接收信息。另外，系统300可以是MIMO系统。另外，系统300可在OFDMA无线网络、3GPPLTE无线网络等中工作。另外，在一个实例中，下面示出并描述的网络302中的部件和功能模块也可位于基站/UE 304中，并且反过来也成立；所描述的结构未包括为了便于说明的这些部件。通常情况下，网络302可以是任意适当的网络，例如(但不限于)蜂窝网络、无线网络、WiLAN、WiFi、基于路由器的网络、基于OFDM的网络、对等网络、类OFDM系统、将带宽拆分成音调的网络、和/或任意其它可利用OFDM技术的适当的网络。

网络302可包括同步部件306，其可以验证两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间。具体而言，同步部件306可评估两个或更多个载波，以确定OFDM符号持续时间在两个或更多个载波之间是否基本相似和/或确定在相邻载波上是否部署了兼容的系统。同步部件306还可以执行两个或更多个载波之间的时间同步，以产生最小或较小的时间偏移量。同步部件306可利用任意适当的时间同步技术，例如(但不限于)卫星同步(例如，GPS等)、时间/时钟同步等。

网络302还可以包括接收模块308，其可以收集来自两个或更多个载波的音调间隔。另外，接收模块308可从任意适当的网络收集载波栅格，例如(但不限于)LTE网络。网络302可包括计算引擎310，其可以至少部分地基于音调间隔来识别载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。另外，计算引擎310可将载波间隔(例如，相邻载波之间的频偏等)定义为音调间隔和载波栅格的最小公倍数。另外，应当意识到，载波栅格可包括容差，其中，载波栅格和音调间隔的最小公倍数可根据容差来设定。

基站/UE 304包括接收模块312。接收模块312可以收集定义的或识别出的载波间隔。基站/UE 304还可以包括减少模块314，其可以利用载波间隔，以便于对通信环境内的信号进行分离。例如，通信环境可以是(但不限于)基于OFDM的网络、WiLAN、WiFi、对等网络、蜂窝网络、利用音调来拆分带宽的网络等。

另外，尽管未示出，但应当意识到，网络302可包括存储器，其保存与下述操作有关的指令：验证两个或更多个载波之间的正交频分复用(OFDM)符号持续时间；利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量；接收来自两个或更多个载波的音调间隔；实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍；采用基站、服务基站、目标基站、网络、服务器、移动设备、用户设备、OFDM网络或者e节点B等中的至少一个来发送所实现的载波间隔。另外，网络302包括可结合执行指令来使用的处理器(例如，保存在存储器内的指令、从不同来源获得的指令...)。

下面参考图4，根据本发明的一个或多个方面，示出了示例性无线通信系统400。具体而言，图4示出了系统400，包括发射机300，其用于根据本发明创造来工作。在传统OFDM系统中使用的有关载波间隔的原理可应用到与不同载波频率相关联的信号。所提及的载波频率是在用于从给定的传输源(例如基站)进行信号传输的音调之间的中心(直流)频率。载波频率有时也称为RF或射频载波频率或(RF)信道。不同基站可使用不同载波频率，以减少它们各自的发送信号之间的干扰。这在基站属于不同无线运营者时尤为重要，其中，这些无线运营者的部署未经协调(基站没有同在一处)。在该情形下，当存在来自另一载波的强信号时，用户设备(UE)可能接收到较弱的期望信号。接收到较弱的期望信号根本上是由于这两个信号占据不同载波。

传统情况下，通过在接收机处进行滤波来执行对不同载波的信号分离。这种滤波需要硬件或软件支持，这将增加接收机的成本和复杂性。如果将来自不同载波的音调之间的相同类型的正交性用作前面所描述的给定载波内音调当中的正交性，则可减少关于所需滤波的需求。这意味着一般要满足下列条件：

1.两个载波中的OFDM符号持续时间类似

2.UE从具有小的时间偏移量的两个载波接收信号。小的时间偏移量意味着两个载波的OFDM符号的起始时间之间的差异不大于循环前缀的长度。

3.两个载波的音调之间的频偏与OFDM符号持续时间的倒数相关。通常，这通过使载波间隔(即相邻载波之间的频偏)等于载波内音调间隔的整数倍来获得。

通常通过在相邻载波上部署兼容的系统，条件1自动得以满足。通过时间同步，可以实现条件2。例如，当与每个载波相关联的系统时间同步到公共的基准时，例如同步到诸如GPS的卫星导航系统。还存在其它的时间同步方法。可以通过适当地选择载波间隔来实现条件3。有时，载波间隔由空中接口标准来规定，但是即使在该情形下，由于针对频率基准不确定性的所允许的频率范围，也有可能会进行细微地载波偏移调整。

目前为止，已经描述了下行链路(DL)的载波间隔优化方法。同样的益处也适用于上行链路(UL)。事实上，由于DL-UL频率分离(对于TDD为零，对于FDD为非零)对于相邻载波通常是相同的，最优的DL载波间隔也自动地确保了最优的UL载波间隔。

举例来说，具有3个载波频率的移动WiMAX系统：如公共标准所规定：因为假定了所有3个载波发送相同类型的OFDMA信号，所以条件1自然地得以满足。对于给定载波频率，由于通常对移动WiMAX进行同步地部署，所以条件2通常得以满足。条件3较难得到满足，这是因为：(在一个实施例中)一个标准中将载波频率间隔定义为以250kHz作为步长，而通常10MHz信道带宽的音调间隔为11.2MHz/1024＝10.9375kHz。考虑具有下列标称载波频率(间距为10Mhz)的3个基站：

1.A＝2.496 GHz

2.B＝2.506 GHz。

3.C＝2.516 GHz

假定这些基站由相同的提供商来运行或者由不同的提供商来协调运行，基站A可增加其参考振荡器的频率以使得其实际的中心频率为A’＝2.496GHz+3.124kHz。基站C可降低其参考振荡器的频率以使得其实际频率为C’＝2.516GHz-3.124kHz。基站B和C的实际频率的偏差约为1.2ppm，因此仍处于所允许的±2ppm范围内[2，3]。通过改变A和C的频率，将A、B之间以及B、C之间的载波频率差减少到9,996,875Hz，其为音调间隔的整数倍(9,996,875Hz＝914×10.9375kHz)。

转到系统400，处理器402包含必要的硬件和/或软件，其用于完成执行用于在OFDM无线通信系统中提供正交性的操作所需的步骤，其中，该OFDM无线通信系统具有第二发射机，该第二发射机使用的载波频率与发射机400(也称为例如系统400)所使用的载波频率不同。处理器402通常耦合到存储器404，其提供计算机可读指令，以用于执行前述过程。存储器404还可用来存储供发射机400来操作的其它有关信息。时序模块406包括在发射机400和第二发射机之间进行时序协调所需要的硬件和/或软件。例如，时序模块406可包括GPS模块，用于接收来自地球轨道卫星星座的时序信息。时序模块406还可包括定时器，其采用总体系统时间来周期性地得到更新。在另一实施例中，可将时序模块406的功能并入处理器402或任意其它发射机400内的功能块中。

在任意情况下，将来自时序模块406的时序信息发送到处理器402，以使得处理器402可以在其与第二发射机之间协调传输时序。例如，通过将数据转换成OFDM符号，处理器402用来处理用于传输的数据，其中，该OFDM符号具有与第二发射机中所使用的OFDM符号相似的OFDM符号持续时间。另外，处理器402提供其载波频率所使用的OFDM音调之间的偏频。该频偏通常与第二发射机所使用的OFDM音调之间的偏频相同或相似。通常，两个载波频率与OFDM符号持续时间的倒数相关。然后，使用公知的RF技术，在当从第二基站发送第二信号时开始的预定时间期间内使用RF模块408和天线410来发送OFDM调制数据。

参考图5-6，示出了与提供上行链路时序控制而同时减少开销和功耗有关的方法。虽然为了简化说明，将该方法示出并描述为一系列的动作，但是应该理解并意识到，这些方法并不受动作顺序的限制，这是因为依照一个或多个实施例，一些动作可以按不同顺序发生和/或与本申请中示出和描述的其它动作同时发生。例如，本领域技术人员应该理解并意识到，一个方法还可以表示成一系列相互关联的状态和事件，如在状态图中。此外，根据一个或多个实施例，并非需要所有示出的动作来实现方法。

转到图5，示出了方法500，其有助于计算载波间隔，以减少两个或更多个载波之间的信号分离。在附图标记502，可在两个或更多个载波之间验证正交频分复用(OFDM)符号持续时间，其中，验证可以确保两个或更多个载波之间的OFDM符号间的匹配。在附图标记504，可采用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小偏移量。在附图标记506，可以接收来自两个或更多个载波的音调间隔。在附图标记508，可以实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。应当意识到，还可基于载波栅格和音调间隔的最小公倍数来计算载波间隔。另外，应当意识到，载波栅格可包括容差，其中，载波栅格和音调间隔的最小公倍数可根据容差来设定。在附图标记510，可以接收所实现的载波间隔。

现在参考图6，示出了方法600，其有助于利用音调间隔的整数倍来识别相邻载波之间的频偏。在附图标记602，可以在两个或更多个载波之间验证正交频分复用(OFDM)符号持续时间，其中，验证是在两个或更多个载波的OFDM符号之间进行的匹配。在附图标记604，可采用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小偏移量。在附图标记606，可以接收来自两个或更多个载波的音调间隔。在附图标记608，可以实现两个或更多个载波的载波间隔，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。应当意识到，还可基于载波栅格和音调间隔的最小公倍数来计算载波间隔。另外，应当意识到，载波栅格可包括容差，其中，载波栅格和音调间隔的最小公倍数可根据容差来设定。在附图标记610，可发送所实现的载波间隔。

图7示出了移动设备700，其有助于在无线通信系统中利用载波间隔来进行信号分离。移动设备700包括接收机702，其从例如接收天线(未示出)接收信号，对接收到的信号执行典型的操作(例如，滤波、放大、下变频等)，并对调节后的信号进行数字化以获得采样值。接收机702可以包括解调器704，其可以对接收到的符号进行解调并将它们提供给处理器706以进行信道估计。处理器706可以是专用于分析由接收机702接收到的信息和/或生成由发射机716发送的信息的处理器；控制移动设备700的一个或多个部件的处理器；和/或既分析由接收机702接收到的信息、生成由发射机716发送的信息，又控制移动设备700的一个或多个部件的处理器。

移动设备700还可包括存储器708，其以操作方式耦合到处理器706，并可以存储所要传输的数据、接收到的数据、与可用信道有关的信息、与所分析的信号和/或干扰强度相关联的数据、与所分配的信道、功率、速率等有关的信息，以及任意其它用于估计信道和通过信道进行通信的适当的信息。存储器708还可存储与估计和/或利用信道(例如，基于性能的、基于容量的等)相关联的协议和/或算法。

应该意识到，本申请所描述的数据存储部件(例如存储器708)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性和非易失性存储器二者。举例而言(而非限制性的)，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，其充当外部高速缓冲存储器。举例而言(而非限制性的)，RAM可用于多种形式，比如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链接DRAM(SLDRAM)、以及直接总线(Rambus)RAM(DRRAM)。本发明系统和方法的存储器708旨在包括(但不限于)，这些和其它适合类型的存储器。

处理器706还可通过操作方式耦合到同步部件710或计算引擎712中的至少一个。同步部件710可确保用于实现载波间隔的各个条件得到满足。例如，同步部件710可以验证两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间基本相似。另外，同步部件710可以确保两个或更多个载波之间的时间同步。计算引擎712可以确定载波间隔，其中，载波间隔可以是与两个或更多个载波相关的音调间隔的整数倍。在一个实例中，计算引擎712可以基于音调间隔和载波栅格的最小公倍数来确定载波间隔。

移动设备700还包括调制器714和发射机716，其分别对信号进行调制和将信号发送到例如基站、另一移动设备等。虽然将同步部件710、计算引擎712、解调器704和/或调制器714示出为与处理器706分开，但应当意识到，同步部件710、计算引擎712、解调器704和/或调制器714可以是处理器706或多个处理器(未示出)的一部分。

图8示出了系统800，其有助于利用上文所述的两个或更多个载波中的音调之间的正交性。系统800包括基站802(例如，接入点...)，其具有用于从一个或多个移动设备804通过多个接收天线806接收信号的接收机810，和用于通过发射天线808向一个或多个移动设备804进行发送的发射机824。接收机810可以接收来自接收天线806的信息，并以操作方式与用于对接收到的信息进行解调的解调器812相关联。解调的符号由处理器814来进行分析，该处理器814与前面关于图7所描述的处理器相似，处理器814耦合到存储器816，存储器816存储与对信号(例如，导频)强度和/或干扰强度进行估计有关的信息、所要发往移动设备804(或不同基站(未示出))或从移动设备804接收的数据和/或任意其它适当的与执行本申请给出的各种动作和功能有关的信息。处理器814还耦合到时序调整确定部件818，其可以确定移动设备804是否需要时序更新。另外，处理器814可以耦合到时序调整评估器820，其可以根据已知需要，来生成时序调整命令，以用于更新移动设备804的时序。

另外，处理器814可以耦合到同步部件818或计算引擎820中的至少一个。同步部件710可确保用于实现载波间隔的各个条件得到满足。例如，同步部件710可以验证两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间基本相似。另外，同步部件710可以确保两个或更多个载波之间的时间同步。计算引擎712可以确定载波间隔，其中，载波间隔可以是与两个或更多个载波相关的音调间隔的整数倍。在另一个实例中，计算引擎712可以基于音调间隔和载波栅格的最小公倍数来确定载波间隔。另外，虽然将同步部件818、计算引擎820、解调器812和/或调制器822示出为与处理器814分开，但应当意识到，同步部件818、计算引擎820、解调器812和/或调制器822可以是处理器814或多个处理器(未示出)的一部分。

图9示出了示例性的无线通信系统900。为了简便，无线通信系统900描述了一个基站910和一个移动设备950。然而，应当意识到，系统900可以包括一个以上的基站和/或一个以上的移动设备，其中另外的基站和/或移动设备可以与下面所述的示例性基站910和移动设备950基本相似或不同。另外，应当意识到，基站910和/或移动设备950可以利用本申请所描述的系统(图1到4和7到8)和/或方法(图5到6)来助于其间的无线通信。

在基站910，多个数据流的业务数据从数据源912提供给发射(TX)数据处理器914。根据一个实例，每个数据流可通过相应的天线来进行传输。TX数据处理器914基于针对数据流而选择的特定的编码方案，对业务数据流进行格式化、编码和交织以提供编码数据。

可使用正交频分复用(OFDM)技术将每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。此外或作为另一种选择，导频符号可以频分复用(FDM)、时分复用(TDM)或码分复用(CDM)。导频数据通常是已知的数据模式，其按照已知的方式来进行处理并可以在移动设备950处用来估计信道响应。可以基于为数据流选择的特定的调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、四进制相移键控(QPSK)、M进制相移键控(M-PSK)，M进制正交幅度调制(M-QAM)等)，对每一数据流的复用的导频和编码数据进行调制(例如，符号映射)以提供调制符号。每一数据流的数据速率、编码和调制可由处理器930执行或提供的指令来确定。

数据流的调制符号可以提供给TX MIMO处理器920，其可以进一步处理调制符号(例如，OFDM的)。然后，TX MIMO处理器920向N_T个发射机(TMTR)922a到922t提供N_T个调制符号流。在各个实施例中，TX MIMO处理器920将波束形成加权施加到数据流的符号和用于传输符号的天线上。

每个发射机922接收并处理相应的符号流，以提供一个或多个模拟信号；并进一步对模拟信号进行调节(例如，放大、滤波、上变频)，以提供适用于在MIMO信道上传输的信号。此外，来自发射机922a到922t的N_T个调制信号分别从N_T个天线924a～924t进行发送。

在移动设备950，所传输的调制信号由N_R个天线952a到952r接收，并将从每个天线952接收到的信号提供给相应的接收机(RCVR)954a到954r。每个接收机954对相应的信号进行调节(例如，滤波、放大和下变频)，对调节的信号进行数字化以提供采样值；并进一步对采样值进行处理，以提供相应的“接收到的”符号流。

RX数据处理器960可以基于特定的接收机处理技术，从N_R个接收机954接收并处理N_R个接收到的符号流，以提供N_T个“检测到的”符号流。RX数据处理器960可以对每个检测到的符号流进行解调、解交织和解码，以恢复数据流的业务数据。由RX数据处理器960所执行的处理与由基站910的TX MIMO处理器920和TX数据处理器914所执行的处理互补。

如上所述，处理器970可以周期性地确定要利用哪个预编码矩阵。另外，处理器970可以生成反向链路消息，其包括矩阵索引部分和秩值部分。

反向链路消息可以包括与通信链路和/或接收到的数据流有关的各种类型的信息。反向链路消息可以由TX数据处理器938来进行处理(该TX数据处理器938还从数据源936接收多个数据流的业务数据)，由调制器980进行调制，由发射机954a到954r进行调节，并传输回基站910。

在基站910，来自移动设备950的调制信号由天线924来接收，由接收机922来调节，由解调器940来解调，并由RX数据处理器942进行处理，以提取移动设备950所发送的反向链路消息。此外，处理器930可以处理提取的消息，来确定将哪个预编码矩阵用于确定波束形成的加权。

处理器930和970分别可以指导(例如，控制、协调、管理等)基站910和移动设备950处的操作。相应的处理器930和970可以与用于存储程序代码和数据的存储器932和972相关联。处理器930和970还可以进行计算，以分别得出上行链路和下行链路的频率和脉冲响应估计值。

应当理解，本申请中描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微代码或上述的任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或上述各项的组合中。

当实施例由软件、固件、中间件、微代码、程序代码或代码段来实现时，它们可以存储在机器可读介质中，如存储部件中。代码段可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类，或者指令、数据结构或程序语句的任意组合。代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储内容，来与另一代码段或硬件电路相耦合。信息、自变量、参数、数据等等可以使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任意适当的方法进行传递、转发或传输。

对于软件实现，本申请中描述的技术可使用用于执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元中，并由处理器来执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它通过各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

参考图10，示出了系统1000，其有助于计算载波间隔来减少两个或更多个载波之间的信号分离。例如，系统1000可至少部分地位于基站、移动设备、网络、OFDM网络、用户设备等。应当意识到，将系统1000表示为包括功能模块，其可以是用于表示由处理器、软件或其组合(例如，固件)所实现功能的的功能模块。系统1000包括协同工作的电子部件的逻辑组合1002。系统1000包括有助于在无线通信网络中进行信号分离的电子部件的逻辑组合1002。逻辑组合1002可包括用于验证两个或更多个载波之间的正交频分复用(OFDM)符号持续时间的电子部件1004。另外，逻辑组合1002可包括用于利用时间同步来确保在从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量的电子部件1006。此外，逻辑组合1002可以包括用于接收来自两个或更多个载波的音调间隔的电子部件1008。另外，逻辑组合1002可包括用于实现两个或更多个载波的载波间隔的电子部件1010，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。逻辑组合1002还可以包括用于接收所实现的载波间隔的电子部件1012。另外，系统1000可以包括存储器1014，其保存用于执行与电子部件1004、1006、1008、1010和1012相关联的功能的指令。虽然示出的一个或多个电子部件1004、1006、1008、1010和1012位于存储器1014的外部，但是应当理解，一个或多个电子部件1004、1006、1008、1010和1012可以位于存储器1014内。

转到图11，示出了系统1100，其有助于在无线通信网络中通过利用音调间隔的整数倍来识别相邻载波之间的频偏。例如，系统1100可位于基站、用户设备、网络、OFDM网络、移动设备等内。如所出的，系统1100包括功能模块，其可以表示由处理器、软件或其组合(例如，固件)所实现功能的。系统1100包括有助于在无线通信网络中进行信号分离的电子部件的逻辑组合1102。逻辑组合1102可包括用于验证两个或更多个载波之间的正交频分复用(OFDM)符号持续时间的电子部件1104。另外，逻辑组合1102可包括用于利用时间同步来确保从两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量的电子部件1106。进一步，逻辑组合1102可以包括用于接收来自两个或更多个载波的音调间隔1108的电子部件。另外，逻辑组合1102可包括用于实现两个或更多个载波的载波间隔的电子部件1110，其中，载波间隔是音调间隔的整数倍。另外，系统1100可以包括存储器1114，其保存用于执行与电子部件1104、1106、1108、1110和1112相关联的功能的指令。虽然示出的一个或多个电子部件1104、1106、1108、1110和1112位于存储器1114的外部，但是应当意识到，一个或多个电子部件1104、1106、1108、1110和1112可以位于存储器1114内。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述这些实施例而描述部件或方法的所有可能的组合是不可能的，但是本领域技术人员应该认识到，这些实施例可以做许多进一步的组合和排列。因此，本申请中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和保护范围内的所有改变、修改和变形。此外，就说明书或权利要求书中使用的“包含”一词而言，该词的涵盖方式类似于“包括”一词，就如同“包括”一词在权利要求中用作衔接词所解释的那样。

Claims

1.一种有助于在无线通信环境中进行信号分离的方法，包括：

验证与正交频分复用(OFDM)网络相关联的两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间，其中，所述验证通过确定OFDM符号持续时间是否相似来确保所述两个或更多个载波之间OFDM符号持续时间之间的匹配，所述确定是通过评估在相邻载波上两个或更多个所部署的系统之间是否存在兼容性来进行的；

利用时间同步来确保在从所述两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量；

接收来自所述两个或更多个载波的音调间隔；以及

实现所述两个或更多个载波的载波间隔，其中，所述载波间隔是所述音调间隔的整数倍。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：采用基站、服务基站、目标基站、网络、服务器、移动设备、用户设备、OFDM网络或者e节点B中的至少一个，来接收所实现的载波间隔。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：从基站、服务基站、目标基站、网络、服务器、移动设备、用户设备、OFDM网络或者e节点B中的至少一个来发送所实现的载波间隔。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述OFDM网络是无线网络、WiLAN、WiFi、基于路由器的网络或者对等网络中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：对网络进行评估，以识别载波栅格，其中，所述载波栅格与网络相关且包括容差。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：基于对所述载波栅格和所述音调间隔之间的最小公倍数进行识别，来计算所述载波间隔，其中，出于灵活性起见，所述公倍数考虑了所述容差。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在网络内利用所述载波间隔，以便从两个或更多个载波中分离信号。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：采用基站或用户设备(UE)中的至少一个，来利用所述载波间隔，以便从两个或更多个载波中分离信号。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间同步采用卫星导航系统技术。

10.一种无线通信装置，其支持对无线通信环境内的信号进行分离，所述无线通信装置包括：

用于验证与正交频分复用(OFDM)网络相关联的两个或更多个载波之间的OFDM符号持续时间的模块，其中，所述验证通过确定OFDM符号持续时间是否相似来确保所述两个或更多个载波之间OFDM符号持续时间之间的匹配，所述确定是通过评估在相邻载波上两个或更多个所部署的系统之间是否存在兼容性来进行的；

用于利用时间同步来确保在从所述两个或更多个载波接收信号时具有最小时间偏移量的模块；

用于接收来自所述两个或更多个载波的音调间隔的模块；以及

用于实现所述两个或更多个载波的载波间隔的模块，其中，所述载波间隔是所述音调间隔的整数倍。

11.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，采用基站、服务基站、目标基站、网络、服务器、移动设备、用户设备、OFDM网络或者e节点B中的至少一个，来接收所实现的载波间隔。

12.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，从基站、服务基站、目标基站、网络、服务器、移动设备、用户设备、OFDM网络或者e节点B中的至少一个发送所实现的载波间隔。

13.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，所述OFDM网络是无线网络、WiLAN、WiFi、基于路由器的网络或者对等网络中的至少一个。

14.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，对网络进行评估，以识别载波栅格，其中，所述载波栅格与网络相关并包括容差。

15.根据权利要求14所述的无线通信装置，其中，基于对所述载波栅格和音调间隔之间的最小公倍数进行识别，来计算所述载波间隔，其中，出于灵活性起见，所述公倍数考虑了所述容差。

16.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，在网络内利用所述载波间隔，以便从两个或更多个载波中分离信号。

17.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，采用基站或用户设备(UE)中的至少一个，来利用所述载波间隔，以便从两个或更多个载波中分离信号。

18.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，所述时间同步采用卫星导航系统技术。