CN102484516A

CN102484516A - 利用自适应循环延迟分集来补偿频率衰减的方法以及使用该方法的发射装置及方法和接收装置及方法

Info

Publication number: CN102484516A
Application number: CN2010800360774A
Authority: CN
Inventors: 徐成辰; 朴景敏
Original assignee: Pantech Co Ltd
Current assignee: Pantech Co Ltd
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2012-05-30
Also published as: US20120093258A1; EP2448141A2; WO2010151068A9; KR20100138264A; WO2010151068A3; WO2010151068A2; JP2012531801A

Abstract

本发明公开了一种利用自适应循环延迟分集来补偿频率衰减的方法以及使用该方法的发射装置及方法和接收装置及方法。更具体来讲，本发明提供了一种装置及方法，其中，接收器侧将基于由多个发射天线所发射的信号的相位差来选择施加循环延迟的天线，计算最优的自适应循环延迟值，将计算出的延迟值提供给发射器侧，发射器侧基于该延迟值来进行循环延迟发射，由此来补偿期望频带的频率衰减。

Description

利用自适应循环延迟分集来补偿频率衰减的方法以及使用该方法的发射装置及方法和接收装置及方法

技术领域

本发明涉及一种利用自适应循环延迟分集来补偿频率衰减的方法以及使用该方法的发射装置及方法和接收装置及方法。

更具体地，本发明涉及这样一种技术，其中，接收侧将与要延迟的天线有关的信息和该天线的自适应CDD延迟值反馈至发射侧，发射侧基于所提供的循环延迟值来执行循环延迟发射，以提高接收频率响应特性。

背景技术

利用多输入多输出(MIMO)天线的信号传输的问题在于，它会导致接收机在某些频带上显示出非常低的频率响应，这减小了系统可以使用的带宽并且难以实现资源的有效利用和信息的高速传输。

为了解决这种问题，可以考虑各种方案，其中包括循环延迟分集(以下称为“CDD”)方案。

CDD方案指的是一种在基于OFDM的无线通信系统中使用的分集技术，其将空间分集转换为频率分集来避免符号间干扰。

根据CDD方案，在利用多个发射天线的OFDM系统中通过多径延时信道来发射信号的情况下，以长达循环延迟值的延迟来发射各个天线的信号。通过用CDD方案增大信道的频率选择特性，可以通过信道编码技术提高编码增益。

即，在CDD方案中，当N个天线发射同一信号时，第一天线发射没有任何改变的原始信号，第二天线至第N天线顺序地发射具有预定延迟值的信号，以人工生成循环延迟，从而提高信道的频率选择特性。

尽管使用CDD方案可以提高信道的总的频率选择性，并因而可以通过信道编码获得处理增益，但是这并不与特定频带的信道频率响应的改善相对应，而是仅与整个信道上的信道编码的处理增益的增大相对应。

然而，随着通信系统变得复杂并且出现例如CoMP(多点协作)和中继的协作技术，对于频率资源的有效利用的解决方案正在进行比之前更加积极的讨论。就此而言，迫切地需要一种能够通过改善用户所需的特定频带而不是整个频带的响应特性来获得处理增益的方法。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题提出了本发明，并且本发明提供了一种在MIMO天线系统的特定频带中补偿频率衰减的装置和方法。

而且，本发明提供了这样的装置和方法，即，其使得发射机能够通过利用信道信息设置并使用适合的循环延迟值，向整个信道提供频率选择性，因而提高频率响应特性，并且能够补偿可能在特定频带出现的深度频率衰减。

此外，本发明提供了这样的装置和方法，即，其使得接收机能够计算自适应循环延迟值并且将计算出的自适应循环延迟值反馈至接收机，以补偿可能在MIMO天线系统中的特定频带内出现的频率衰减。

此外，本发明还提供了这样的装置和方法，即，接收侧根据多个发射天线之间的相位差来选择循环延迟将要应用至的天线，计算最佳的自适应循环延迟值，并且将计算出的自适应循环延迟值提供至发射侧，发射侧基于所提供的循环延迟值来执行循环延迟发射，使得可以补偿期望的频带内的频率衰减。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种对特定频带中的频率衰减进行补偿的接收装置，该接收装置包括反馈信息处理器，其中，所述反馈信息处理器包括：第一部件，其用于估计各个天线所发射的参考信号，并且计算这些信号之间的相位差；第二部件，其用于搜索使得能够通过修正相位差来补偿频率衰减的特定频带；第三部件，其用于选择要延迟的天线，该天线使得能够对所述特定频带内的频率衰减进行补偿；第四部件，其用于利用与所找到的特定频带有关的信息来计算自适应循环延迟值；以及第五部件，其用于生成包括计算出的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息的反馈信号，并且将所生成的反馈信号发射至发射装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种对特定频带中的频率衰减进行补偿的包括多发射天线的发射装置，该发射装置包括：接收单元，其用于接收自适应循环延迟值(δ_cyc，n)和与要延迟的天线有关的信息，所述自适应循环延迟值是基于来自天线的信号之间的相位差和与使得能够对频率衰减进行补偿的特定频带有关的信息而计算出的；以及循环延迟控制器，其用于控制所述要延迟的天线，以发射延迟了所述自适应循环延迟值的信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种在多发射天线系统中由接收装置对特定频带中的频率衰减进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：估计由各个天线发射的参考信号，并且计算这些信号之间的相位差；搜索使得能够通过修正相位差来补偿频率衰减的特定频带；选择要延迟的天线，该天线使得能够对所述特定频带内的频率衰减进行补偿；利用所找到的特定频带和所估计的参考信号来计算自适应循环延迟值；将计算出的自适应循环延迟值和与所述要延迟的天线有关的信息发射至发射装置；以及从所述发射装置接收针对所述要延迟的天线延迟了所述自适应循环延迟值的信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种在多发射天线系统中由发射装置对特定频带中的频率衰减进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：从接收装置接收自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息，所述自适应循环延迟值是基于来自天线的信号之间的相位差和与使得能够对频率衰减进行补偿的特定频带有关的信息而计算出的；以及利用所接收的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息来控制所述要延迟的天线，以发射延迟了所述自适应循环延迟值的信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种接收信号的方法，该方法包括以下步骤：将与多天线的接收信号之间的相位差有关的信息、与基于与相位差有关的信息而选择的要延迟的天线有关的信息、与需要补偿频率衰减的特定频带有关的信息以及根据与所述特定频带有关的信息而计算出的循环延迟值反馈至发射侧；以及从要延迟的天线接收延迟了循环延迟值的信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种发射信号的方法，该方法包括以下步骤：接收从接收侧反馈的与多天线的接收信号之间的相位差有关的信息、与基于与相位差有关的信息而选择的要延迟的天线有关的信息、与需要补偿频率衰减的特定频带有关的信息以及根据与所述特定频带有关的信息而计算出的循环延迟值；并且由要延迟的天线来发射具有循环延迟值的信号。

附图说明

根据以下结合附图的具体描述，本发明的前述的和其它的目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是例示了利用循环延迟分集(CDD)技术的3X1多发射/接收天线(MIMO)系统的构造的框图；

图2A是例示了未利用CDD的MIMO系统的信道响应特征的图，而图2B是例示了利用大延迟CDD的MIMO系统的信道响应特征的图；

图3是例示了根据本发明实施方式的发射装置的构造的框图；

图4是例示了根据本发明实施方式的接收装置的构造的框图；

图5是例示了根据本发明实施方式的通过利用多发射天线系统针对特定频带来补偿频率衰减的方法的流程图；

图6至图8是例示了根据本发明实施方式的多天线系统的信道响应特征的改变的图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式。在以下描述中，虽然在不同的图中示出，但是相同的元件将被指定相同的标号。此外，在本发明的以下描述中，当使得本发明的主题更加不清楚时，并入于此的对已知的功能和配置的具体的描述将被省略。

此外，当描述本发明的组件时，可以在本文中使用例如第一、第二、(A)、(B)、(a)、(b)等的措辞。这些措辞并不是用于定义对应的组件的实质、顺序或排序，而仅仅是用于从其它组件中区分对应的组件。应注意的是，如果在该说明书中描述一个组件“连接”、“耦接”或“接合”至另一个组件，则第三组件可以“连接”、“耦接”或“接合”在第一组件和第二组件之间，尽管第一组件可以直接连接、耦接或者接合至第二组件。

图1是例示了利用循环延迟分集(CDD)技术的3X1多发射/接收天线(MIMO)系统的构造的框图，图2A是例示了未利用CDD的MIMO系统的信道响应特征的图，而图2B是例示了利用大延迟CDD的MIMO系统的信道响应特征的图。

参照图1，3X1 CDD MIMO系统包括：发射机，该发射机包括信道编码器110、多个循环延迟块120、120′和120″以及多个天线130、130′和130″；以及接收机，该接收机包括天线140和信道解码器150。

例如，在典型的CDD中，不向第一天线应用延迟，所以可以省略在图1中所示的连接至第一天线130的循环延迟块120。

图2A例示了在如图1例示的3X1 CDD MIMO系统中未利用CDD所发射的信号的信道响应特征，从图2A可以看到，从用于信道编码的码块(CB)(即，当逐个码块地执行信道编码时)的角度来看，无法在多个码块中恢复信息。

在图2中，重阴影部分表示信息由于频率选择性衰落现象而损坏的部分。包括重阴影部分和白色部分的码块表示尽管某些信息被损坏，但是仍然在信道编码之后成功地恢复了信息的码块。而且，包括重阴影部分和轻阴影部分的码块表示因为大量的信息被损坏，即使在信道编码之后仍未能恢复信息的码块。

当如图2A所示未使用CDD时，存在尽管在某些时段上的信息被损坏，但仍可以在信道编码之后恢复信息的码块(例如CB5和CB6)。另一方面，存在一些包括大量损坏的部分因而完全不能恢复信息的码块(例如CB2和CB4)。例如，如果出现值等于或者小于2dB的频率衰减，则假设无法恢复信息。

在大延迟CDD中，将与几十至几百的简单值相对应的大延迟值设置为循环延迟值。接着，第一天线按原样发射原始信号，第二天线和第三天线发射具有循环延迟的信号。图2B中示出了在使用大延迟CDD的情况下的频率响应特性。

注意，如图2B所示应用大延迟CDD时信道响应的改变大于如图2A所示未应用大延迟CDD时信道响应的改变。即，循环延迟值越大，频率选择性的改变就越大。

当信道选择性如图2B所示增大时，整体信道响应减小。另一方面，随着频率衰减的宽度变得更小，可以获得信道编码的增益。因此，当不应用CDD时(图2A)，即使是在大频率衰减阻止通过信道编码来恢复信息的码块，如图2B所示，也在大延迟CDD应用了频率选择性的信道中具有通过信道编码恢复信息的更高概率。

即，在图2A中，在两个码块CB2和CB4中无法恢复信息。与此相反，仅在图2B的使用了大延迟CDD的一个码块CB6中无法恢复信息。因此，恢复信息的概率变得更大(在第二码块CB2、第三码块CB3和第五码块CB5中，某些信息被损坏，但是通过信道编码被恢复)。

当如上所述使用大延迟CDD时，大延迟CDD提高了信道的整体频率选择性，并使得可以获得由于信道编码所产生的处理增益。然而，大延迟CDD没有提高特定频带的信道频率响应，而仅可以增大整个信道上的信道编码的处理增益。因此，大延迟CDD是一种在某种程度存在局限性的方案。

图3是例示了根据本发明实施方式的发射装置的构造的框图。

参照图3，根据本发明实施方式的发射装置包括：预编码器310；正交频分复用(OFDM)调制器320；N个天线Tx1至TxN，其布置在OFDM调制器之后；循环延迟块330-1至330-n，其能够分别向除了第一天线Tx1以外的其余天线应用循环延迟值；以及循环延迟控制器340，其能够控制所有的循环延迟块。

根据本发明实施方式的循环延迟控制器340执行这样的功能，即，接收从接收装置反馈的、与要延迟的天线有关的信息和与该天线相关的自适应循环延迟值，接着控制天线进行延迟，以使天线向接收装置发射延迟了自适应循环延迟值的信号。下面将参照图4至图6再次描述循环延迟控制器340的具体构造。

虽然预编码器310可以包括FEC(前向纠错)编码器、交织器以及符号映射器但是本发明不限于该构造。因此，预编码器310应被理解为包括用于在调制之前处理信号的所有的元件的概念。

在说明书中，虽然期望发射装置和接收装置在下行链路中分别与基站(或者NodeB、eNode B)和用户设备(UE)相对应，但是本发明不限于这种构造，元件的角色可以在上行链路等中改变。在本发明的实施方式中，执行这样的功能的所有的装置将被统称为“接收装置”，即，计算所接收的信号之间的相位差并且选择用于补偿衰减的特定频带，计算自适应循环延迟值并且发射计算出的自适应循环延迟值。而且，接收反馈信号并且根据自适应循环延迟值执行信号延迟发射的所有装置将被统称为“发射装置”。

图4是例示了根据本发明实施方式的接收装置的构造的框图。

参照图4，根据本发明实施方式的接收装置包括：至少一个天线(Rx)410；循环前缀去除器(CPR)420；OFDM解调器430，其用于执行逆向正交频分复用(IOFDM)方案；信道估计器440；以及反馈信息处理器450。

信道估计器440首先利用由天线接收的参考信号(RS)来估计信道，接着检测各个频带中的信道状况。因为各个频带中的信道状况随时间变化，所以信道估计器440利用参考信号以预定的时间循环连续地估计信道。

根据本发明实施方式的反馈信息处理器450包括：第一部件，其利用对信道的估计来估计各个天线同时发射的参考信号，并且计算信号之间的相位差；第二部件，其用于搜索能够通过相位差的修正来补偿频率衰减的多个频带；第三部件，其用于选择要延迟的、能够补偿特定频带内的频率衰减的天线；第四部件，其用于利用与找到的特定频带有关的信息来计算自适应循环延迟值；以及第五部件，其用于将包括计算出的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息的反馈信号发射至系统侧装置410。

在说明书中，部件具有包括用于执行相关功能的所有类型的软件或硬件配置的概念，并且不限于特定形式的实现。根据情况，根据本发明的实施方式的反馈信息处理器可以实现为单独的元件，或者可以通过将反馈信息处理器与例如信道估计器的另一元件集成来实现。另外，反馈信息处理器可以与单独的发射天线等相连地进行操作，以发射反馈信号。

可以将如上所述要延迟的天线的数目确定为单数或复数。第二部件按照特定频带来选择这样的域，其中，由任意两个天线发射的信号之间的相位差的绝对值等于或大于特定阈值，同时频率衰减是大的。

特定阈值离π(3.14)或-π(-3.14)越近，补偿效果就变得越大。例如，期望特定阈值等于或大于0.8π。然而，特定阈值不需限制为特定的范围，并且可以根据补偿频率衰减所需的程度来适合地确定它的值(例如，6/7×π、5/6×π、3/4×π等)。

而且，尽管频率衰减大的域的标准例如可以是当出现频率衰减时，其值等于或小于-2dB的情况，但是本发明不限于该示例。可以根据期望使用的信道的特性来可变地设置这个标准。

而且，反馈信息处理器的第四部件按照这样的方式来确定自适应循环延迟值，即，将由要延迟的天线和在所选择的特定频带的参考天线所发射的信号之间的相位差最小化。具体地，期望通过以下等式(1)来确定自适应循环延迟值δ_cyc，n。

δ_cyc，n＝(2m∏+Θ_k(d))×N_FFT/2∏k ……(1)

在等式(1)中，n表示要延迟的天线的数目，k表示特定频带的索引，N_FFT表示子载波的数目，Θ_k(d)表示想要补偿的相位差值，m表示任选的整数。

而且，因为自适应循环延迟值δ_cyc，n是循环延迟值，所以不将自适应循环延迟值δ_cyc，n确定为一个值，而可以如等式(1)所定义的通过整数m确定为多个值。然而，自适应循环延迟值δ_cyc，n越大，在频率响应中产生的极点(pole)的数目就变得越多，因此难以对特定频带中的相应衰减执行与上述的大延迟CDD同样有效的补偿。因此，从所获得的自适应循环延迟值δ_cyc，n中选择适当的小值。虽然期望整数m为零，并且将多个自适应循环延迟值备选中的最小值确定为自适应循环延迟值，但是本发明不限于该示例。

在等式(1)中，在频带k中由δ_cyc，n引起的相移变为希望补偿的相位差值Θ_k(d)。因此，相位差值Θ_k(d)成为π(3.14)或-π(-3.14)(能够进行最有效的补偿的相位差)是期望的和理想的。然而，两个天线信号之间的实际相位差(要应用实际的补偿)不会为精确的π(3.14)或-π(-3.14)。在这种情况下，用于应用补偿的、两个天线信号之间的实际相位差值被确定为希望补偿的相位差值Θ_k(d)。

而且，自适应循环延迟值δ_cyc，n是采样数，因而必须是整数。在等式(1)中，当希望进行补偿的相位差值Θ_k(d)成为两个天线信号之间的、用于应用补偿的实际相位差值时，自适应循环延迟值δ_cyc，n将不会成为整数。在这种情况下，希望补偿的相位差值Θ_k(d)是如等式(1)所定义的使自适应循环延迟值δ_cyc，n变为整数的值。因此，希望将想要进行补偿的相位差值Θ_k(d)确定为与两个天线信号之间的、用于应用实际补偿的实际相位差值最接近的值。

如上所述，反馈信息处理器生成包括计算出的自适应循环延迟值和与所选择的要延迟的天线有关的信息的反馈信号，并且将所生成的反馈信号发射至发射装置，图3中所示的发射装置的循环延迟控制器350控制要延迟的相关天线的循环延迟块，以使要延迟的天线发射与参考天线信号相比延迟了自适应循环延迟值的信号(由以下等式(3)表示)。

在说明书中，接收装置可以是用户设备(UE)，并且这种UE具有意指在如上所述的无线通信中的用户终端的广泛的概念。因此，应当分析出UE具有这样的概念，即，UE包括在GSM(全球移动通信系统)中的MS(移动台)、UT(用户终端)、SS(用户站)、无线装置等，并且包括在WCDMA(宽带码分多址)、LTE(长期演进)、HSPA(高速分组接入)等中的UE(用户设备)。

图5是例示了根据本发明实施方式的利用多个发射天线系统来针对特定频带补偿频率衰减的方法的流程图，图6至图8是例示了根据本发明实施方式的多天线系统的信道响应特征的改变的图。

参照图5，根据本发明实施方式的接收装置，更具体地，接收装置的反馈信息处理器450估计从各个天线发射的参考信号，以计算信号之间的相位差(步骤S510)，搜索特定频带，其使得能够通过相位差的修正来补偿频率衰减(步骤S520)，选择要延迟的天线，其使得能够在该特定频带内补偿频率衰减(步骤S530)，利用所找到的特定频带和估计出的参考信号来计算自适应循环延迟值(步骤S540)，并且将计算出的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息发射至发射装置(步骤S550)。接着，利用所接收的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息，发射装置控制要延迟的天线使其发射延迟了自适应循环延迟值的信号(步骤S560)。

此外，接收装置的反馈信息处理器的操作还可以包括步骤S570，该步骤识别是否通过如上所述的步骤S510至S560针对由相关基站发射的信号执行了特定频带内的频率衰减的补偿。当已经适当地执行了补偿时，反馈信息处理器等待下一应用循环。另一方面，当没有适当地执行补偿时，反馈信息处理器可以返回至搜索特定频带的步骤S520、选择要延迟的天线的步骤S530和计算自适应循环延迟值的步骤S540中的一个步骤。

此时，当没有完成补偿时，可以考虑周围环境(例如，终端(接收装置)的移动速度、信道状况和频率失真)来确定接收装置是否返回了任一步骤。

如以上针对接收装置所述的，反馈信息处理器450选择域，在该域中，由任何两个天线发射的信号之间的相位差具有接近π(3.14)或-π(-3.14)的值，同时，频率衰减是大的，如同在搜索特定频带的步骤S520和选择要延迟的天线的步骤S530中的特定频带。接着，反馈信息处理器450将生成这种相位差的天线选为要延迟的天线。

图6中所示的示例与天线1至天线3的信道响应特性相对应，图7示出了接收器侧的信道响应特性以及天线(天线1和天线2以及天线1和天线3)之间的相位差。

参照图7，在k＝385附近，产生了大的频率衰减，同时天线1和天线3之间的相位差接近+π(3.14)。因此，接收装置的反馈信息处理器将该频带确定为能够进行补偿的特定频带，并且将生成了这种针对参考天线的相位差的天线3选为要延迟的天线。

接着，接收装置的反馈信息处理器在计算自适应循环延迟值的步骤S540中通过如上所述的等式(1)来计算自适应循环延迟值。

在由δ_cyc，n＝(2m∏+Θ_k(d))×N_FFT/2∏k定义的等式(1)中，n表示要延迟的天线的编号，k表示特定频带的索引，N_FFT表示子载波的数目，Θ_k(d)表示想要进行补偿的相位差值，m表示任选的整数。

即，在作为示例的图7中，表示需要补偿的特定频带的索引k是385，要延迟的天线是天线3(即，n＝3)，需要补偿的相位差(想要补偿的相位差值)大约是∏(3.14)。当子载波的数目N_FFT是512时，如以下等式(4)所定义的，针对m＝1将自适应循环延迟值δ_cyc，n确定为2。此时，想要补偿的最终相位差值Θ_k(d)成为3.16(1.0078∏)。

接着，接收装置的反馈信息处理器生成包括计算出的自适应循环延迟值(δ_cyc，n＝2)和与要延迟的天线有关的信息(n＝3)的反馈信号，并且将所生成的反馈信号发射至发射装置。

发射装置利用所接收的自适应循环延迟值(δ_cyc，n＝2)和与要延迟的天线有关的信息(n＝3)、通过要延迟的天线来发射延迟了自适应循环延迟值的信号。此时，可以由以下等式(2)来表示基站1发射的参考信号。

s (l) = \frac{1}{\sqrt{N_{FFT}}} Σ_{k = 0}^{N_{FFT} - 1} S (k) e^{j \frac{2 π}{N_{FFT}} kl} . . . . . . . (2)

此外，在发射自适应循环延迟信号的步骤S560中，延迟了自适应循环延迟值δ_cyc，n的信号可以表示为以下等式(3)。

s ((l - δ_{cyc, n}) \mod N_{FFT}) = \frac{1}{\sqrt{N_{FFT}}} Σ_{k = 0}^{N_{FFT} - 1} e^{- j \frac{2 π}{N_{FFT}} k δ_{cyc, n}} S (k) e^{j \frac{2 π}{N_{FFT}} kl} . . . . (3)

在等式(2)和等式(3)中，s(l)和S(k)分别表示时间轴上的复数信号和频率轴上的复数信号，k和l分别表示时间轴上的索引和频率轴上的索引，n表示要延迟的天线的编号，k表示特定频带的索引，N_FFT表示子载波的数目。

在天线3中接收到延迟了自适应循环延迟值的信号之后，接收装置再次获得频率响应特性，以确定是否已经适当地执行了针对频率衰减的补偿(步骤S570)。接着，当适当地执行了信道补偿时，接收装置等待下一应用循环。另一方面，当没有适当地执行补偿时，接收装置可以考虑周围环境(例如，终端(接收装置)的移动速度、信道状况和频率失真)，返回至搜索特定频带的步骤S520、选择要延迟的天线的步骤S530和计算自适应循环延迟值的步骤S540中的一个步骤。

图8例示了在通过上述处理向要延迟的天线施加了自适应循环延迟值的同时发射信号的情况下接收器侧的频率响应特性。与没有应用本发明的实施方式所得到的图7相比较，从图8注意到在k＝385(特定频带)附近的频率响应特性有显著的改善。

此外，从图8还可以注意到，在k＝113(对应于特定频带)附近的频率响应特性也得到改善，并且该改善与向天线2(ANT2)应用上述补偿方法的结果相对应。

因此，接收装置可以适当地选择不可用的特定频带，并且补偿频率衰减，以改善频率选择性以及信道响应特性。

同时，根据本发明的实施方式，当所选择的特定频带是低频带(即，k低的频带)时，由上述的等式(1)计算出的自适应循环延迟值变得更大。如上所述，在这种情况下执行与在大延迟CDD中的操作相似的操作。因此，可能不会在充足的频带上执行根据本发明实施方式的针对频率衰减的补偿。

即，当在低k的频带中执行自适应循环延迟时，如图2B所示会产生过多的极点(pole)。因此，尽管执行了如上所述的针对频率衰减的补偿的方法，但是难以针对在期望频带内的频率衰减执行显著的补偿。

当所期望的特定频带是如上所述的低频带时，可以向所期望的特定频带额外应用预编码方案。此处，尽管预编码所应用至的是低频带，具体地是指k等于或小于N_FFT/4的频带，但是本发明不限于该示例。可以基于由应用循环延迟所产生的极点的数目、需要补偿的频带的宽度等将预编码所应用至的低频带确定为另一值。

即，需要补偿的特定频带包括低频带，相关的发射器侧可以额外地执行预编码步骤，即，将第一发射信号乘以特定的预编码矩阵。尽管期望在发射循环延迟信号之前执行这种预编码步骤，但是本发明不限于这种配置。

预编码技术是指在多天线OFDM系统等中用于增大数据发射可靠性的技术，并且被用于在能够在发射端利用反馈信息的闭环系统中通过相关的反馈信息将信噪比(SNR)最大化。

具体地，基于码本的预编码方案可以用于预编码技术，并且是用于通过将发射端/接收端已经知道的预编码矩阵的索引反馈至发射端来获得SNR增益的方案。在本发明的实施方式中，当所选择的特定频带是低频带时，接收装置利用信道信息将在发射端/接收端所具有的公共预编码矩阵之中的最佳预编码矩阵的索引反馈至发射侧。接着，发射侧向发射信号应用与反馈索引相对应的预编码矩阵。

而且，并不是仅可以对闭环中的预编码使用预编码技术。当发射侧已经知道用于特定频带或者整个频带的最佳预编码矩阵时，可以无需反馈信息而执行上述预编码功能。

由此，当所期望的特定频带包括低频带时，在该低频带中，利用预编码技术获得了期望的增益改善。在其余的频带中，根据本发明实施方式的自适应循环延迟方案对频率衰减进行补偿，以使整个频带的频率选择性得到改善。

尽管以上描述是作为3X1多天线系统的示例，但是本发明的技术思想可以应用于NXM多天线系统。在以上描述中，尽管根据本发明实施方式的自适应循环延迟仅应用于天线3，但是可以将自适应循环延迟同时地或顺序地应用至另一附加的天线或者多个天线。

本发明不限于3GPP(第三代合作伙伴项目)系列的领域的无线通信。通过在另一当前通信领域的多天线系统或者基于未来的通信技术的多天线系统中增大整个信道的频率选择性并且通过改善特定的频带中的响应特性，本发明将能够用于需要有效协作的多点发射/接收的所有的领域。

根据如上所述的本发明的实施方式，与通过在整个信道之上增大频率选择性来获得信道编码增益的大延迟CDD方案相比，当频率资源要分配至的频带处于严重的频率衰减(极点)的状态时，可以控制由天线接收的各个信号的循环延迟值，接着补偿信号之间的相位差，以使信道响应得到改善。

因此，即使在执行频率资源分配的调度器或主体处于严重的频率衰减的频带中，如果通过利用自适应CDD可以改善频带的频率响应特征，那么也可以将频率资源分配至频带。因此，鉴于频率的利用，本发明表现出与现有技术相比的改善。

此外，根据本发明的实施方式，如果从接收装置反馈到发射装置的反馈信号仅包括与要延迟的天线相关的信息和自适应CDD延迟值，这也是可行的。因此，反馈信号的信息量小于承载具体的信道信息或通常的码本的其它反馈信号的信息量，因而可以有效地利用反馈信号。

工业适用性

根据如上所述的本发明的实施方式，接收侧基于多个发射天线之间的相位差来选择将要应用循环延迟的天线，计算最佳的自适应循环延迟值，并且将计算出的自适应循环延迟值提供至发射侧，接收侧基于所提供的循环延迟值来执行循环延迟发射。结果，可以在期望的频带内补偿频率衰减，以提高频率利用效率。

Claims

1.一种在多发射天线系统中由接收装置对特定频带中的频率衰减进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：

估计由各个天线发射的参考信号，并且计算这些信号之间的相位差；

搜索使得能够通过修正相位差来补偿频率衰减的特定频带；

选择要延迟的天线，该天线使得能够对所述特定频带内的频率衰减进行补偿；

利用所找到的特定频带和所估计的参考信号来计算自适应循环延迟值；

将计算出的自适应循环延迟值和与所述要延迟的天线有关的信息发射至发射装置；以及

从所述发射装置接收针对所述要延迟的天线延迟了所述自适应循环延迟值的信号。

2.一种在多发射天线系统中由发射装置对特定频带中的频率衰减进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：

从接收装置接收自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息，所述自适应循环延迟值是基于来自天线的信号之间的相位差和与使得能够对频率衰减进行补偿的特定频带有关的信息而计算出的；以及

利用所接收的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息来控制所述要延迟的天线，以发射延迟了所述自适应循环延迟值的信号。

3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

识别对所述特定频带中的频率衰减的补偿，

其中，当所述识别的结果表明对所述频率衰减的补偿未完成时，该方法还包括以下步骤：返回至搜索特定频带、选择要延迟的天线和计算自适应循环延迟值中的任意一个步骤，并且重复地执行相关步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，考虑所述接收装置的移动速度和信道状况中的一个或更多个来确定是否返回至搜索特定频带、选择要延迟的天线和计算自适应循环延迟值中的任意一个步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在搜索所述特定频带时，将任意两个天线所发射的信号之间的相位差的绝对值大于等于特定阈值同时频率衰减大的域选为使得能够对频率衰减进行补偿的所述特定频带。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在计算所述自适应循环延迟值时，按照使包括所述要延迟的天线在内的任意两个天线在所找到的特定频带内发射的信号之间的相位差最小化的方式来确定所述自适应循环延迟值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述自适应循环延迟值δ_cyc，n被定义为

δ_cyc，n＝(2m∏+Θ_k(d))×N_FFT/2∏k

其中，n表示所述要延迟的天线的编号，k表示特定频带的索引，N_FFT表示子载波的数目，Θ_k(d)表示期望进行补偿的相位差值，m表示任选的整数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，将根据m所生成的多个自适应循环延迟值中最小的值确定为自适应循环延迟值。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述期望进行补偿的相位差值Θ_k(d)等于所述要延迟的天线与参考天线的接收信号之间的相位差的值，或者与使所述自适应循环延迟值δ_cyc，n能够成为整数的值相对应，并且与最接近所述要延迟的天线与所述参考天线的接收信号之间的相位差的值相对应。

10.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：当所找到的特定频带被包括在低频带时，将所接收的信号乘以所述发射装置所使用的特定预编码矩阵。

11.一种对特定频带中的频率衰减进行补偿的接收装置，该接收装置包括反馈信息处理器，

其中，所述反馈信息处理器包括：

第一部件，其用于估计各个天线所发射的参考信号，并且计算这些信号之间的相位差；

第二部件，其用于搜索使得能够通过修正相位差来补偿频率衰减的特定频带；

第三部件，其用于选择要延迟的天线，该天线使得能够对所述特定频带内的频率衰减进行补偿；

第四部件，其用于利用与所找到的特定频带有关的信息来计算自适应循环延迟值；以及

第五部件，其用于生成包括计算出的自适应循环延迟值和与要延迟的天线有关的信息的反馈信号，并且将所生成的反馈信号发射至发射装置。

12.一种对特定频带中的频率衰减进行补偿的包括多发射天线的发射装置，该发射装置包括：

接收单元，其用于接收自适应循环延迟值δ_cyc，n和与要延迟的天线有关的信息，所述自适应循环延迟值是基于来自天线的信号之间的相位差和与使得能够对频率衰减进行补偿的特定频带有关的信息而计算出的；以及

循环延迟控制器，其用于控制所述要延迟的天线，以发射延迟了所述自适应循环延迟值的信号。

13.根据权利要求12所述的发射装置，其中，所述延迟了所述自适应循环延迟值δ_cyc，n的信号被定义为

s ((l - δ_{cyc, n}) \mod N_{FFT}) = \frac{1}{\sqrt{N_{FFT}}} Σ_{k = 0}^{N_{FFT} - 1} e^{- j \frac{2 π}{N_{FFT}} k δ_{cyc, n}} S (k) e^{j \frac{2 π}{N_{FFT}} kl},

其中，s(l)和S(k)分别表示时间轴上的复数信号和频率轴上的复数信号，k和l分别表示时间轴上的索引和频率轴上的索引，n表示要延迟的天线的编号，k表示特定频带的索引，N_FFT表示子载波的数目。