CN103283195A - 传输和接收多载波信号的方法,以及对应的传输器、接收器、回波信号以及计算机程序 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接收与经由至少一个传输信道传输的多载波信号相对应的信号的方法,所述方法包括评估步骤(11):评估所述信道并且递送关于所述信道在频域中的总体信息,称为“频率响应”,并且所述总体信息包括频率样本。根据本发明,此种方法还包括:共用步骤(12):在至少两个频率样本矢量中共用所述频率样本;变换步骤(13):将所述频率样本矢量从所述频域变换到变换域,并且对于至少一个频率样本矢量,递送所述信道在所述变换域中的的部分响应;以及反馈步骤(14):将回波信号传输回所述传输器,所述回波信号传送的是从所述部分响应中提取的样本,所述样本以所述变换域表示所述信道。
Description
技术领域
本发明的技术领域涉及数字通信,且更确切地说,涉及需要关于传输的传输信道知识的通信。
更确切地说,本发明涉及传输和接收多载波信号,该多载波信号能够在传输器处借助于来自接收器的回波信号中返回的信息,也称为“反馈”来评估传输信道。
特别地,本发明的应用在于单个用户的多输入多输出(MIMO)类型的传输系统,所述传输系统(例如)利用波束(具体而言“波束成形”)或多个用户的MIMO类型的传输系统,并(例如)使用空分多址(SDMA)类型的技术或涉及信息分配算法(也称为“位加载”)。
特别地,本发明发现传输系统的应用符合IEEE802.11n标准及其未来版本,具体来说是802.11ac和801.11ad版本,并且也符合利用SDMA技术的未来世代的蜂窝传输系统(也称为高级长期演进(LTE))。
背景技术
需要关于传输的传输信道知识的传输技术具有众多优点。
例如,所谓的“波束成形”技术可以将传输功率集中在特定的接收器上,从而提高接收时的信噪比。因此,可以用较快的调制来传输数据。因此,用此种需要关于传输的信道知识(即,具有反馈)的波束成形技术获得的传输数据速率大于不具有关于传输的信道知识(即,没有反馈)的传输系统中获得的传输数据速率,所述传输系统例如,MIMO空分多路复用。
为了获得关于传输的传输信道知识,通常在传输数据阶段之前执行预先检查阶段(prior probing stage),并且通过利用由传输器传输的导频来在接收器处评估传输信道,随后对此种信息进行编码并且通过返回路径将其发送回传输器,以用于在传输器处进行解码。此种评估信道并通知传输器的模式有时称为“显式反馈(explicit feedback)”。
不幸的是,给定较大数量的载波、各输入与各输出之间的较大数量的MIMO子信道,以及较大数量的用户等时,在此种模式下在返回路径上转发的信息数量容易变多。因此,需要用来将此种返回信息发送回传输器的时间,以及检查阶段的持续时间都不断变长,从而影响传输的总体效率。
因此,需要压缩返回信息以减少转发反馈所需的时间。
为此,已提出几种技术,尤其是WiFi标准的版本802.11n。然而,需要进一步减少信息的数量。信息的数量越多,检查阶段的持续时间越长,从而减少可以发生高数据速率传输的时间。因此传输系统的有效性降低,因为在检查阶段期间没有传输有用的信息。
特别地,如果检查阶段的持续时间太长,则检查造成的数据速率损失会抵消所有在数据速率上的提高,所述数据速率通过使用需要关于传输的信道知识的技术(即,反馈技术),在传输中获得。
此外,由于当前和未来技术,传输和/接收天线的数量增加,从而增加载波数量并且可能伴随着用户数量的增加(尤其通过SDMA运用时)。
因此,需要返回到传输器的信息数量不断增加,从而降低新式传输系统的有效性。此种以较高数据速率传输的新式系统相应地对由于反馈信息造成的时间损失更敏感。
本申请案的发明人已在2010年5月11日提交的第FR 10/53696号和2010年10月15日提交的第FR 10/58431号法国专利申请案中提出一种传输/接收技术,该传输/接收技术能够减少在返回路径上发送回的信息数量,此项技术依靠的是对传输信道在变换域而不是在频域中的信息进行反馈传输。
在此项技术中,可以传输关于信道呈其时间形式的信息(脉冲响应),方式是基于用来将信道响应从频域转换到时间域的傅里叶变换,使用特定的传递函数。也可以传输信道呈其变换域形式的信息,方式是(例如)基于用于来将信道响应从频域转换到变换域的余弦变换,使用特定的传递函数。
所述技术具有非常好的性能和非常有效的压缩因子。然而,相关的传递函数构建起来相对复杂。
因此,需要一种新的传输/接收技术,在需要关于传输的信道知识的传输系统中,该技术使在返回路径上发送回的信息数量能够减少,并且该技术具有较低的复杂性。
发明内容
本发明提出新的解决方案,该解决方案不会出现先前技术的所有缺点,且该解决方案采取以下形式:一种接收与由传输器经由至少一个传输信道传输的多载波信号相对应的信号的方法,所述方法包括评估步骤:通过递送关于所述信道在频域中的总体信息来评估所述信道,称为“频率响应”,并且所述总体信息包括频率样本。
根据本发明,此种方法还包括:
·共用步骤:在至少两个频率样本矢量之间共用频率样本,给定的频率样本可能属于多个频率样本矢量。
·变换步骤:将所述频率样本矢量从频域变换到变换域,并且对于至少一个频率样本矢量,递送所述信道在所述变换域中的部分响应;以及
·反馈步骤:将回波信号发送回所述传输器,所述回波信号传送的是从部分响应中提取并且以变换域表示所述信道的样本。
因此,本发明提出将传统上在频域中获得的关于信道的信息进行“分段(fragmenting)”,并且将所述分段信息从频域转换到变换域,以在信息处于变换域中时,将所述信息返回到传输器。
换言之,不是在信道的整个频带上进行运作,而是将所述频带细分成子带,并且将针对频域中每个子带获得的信道的部分响应变换到变换域。从各个部分响应中提取并且以变换域表示信道的样本随后被反馈到传输器。
通过发送回采用分段且处于变换域形式的关于信道的信息,需要从接收器发送回传输器的信息数量减少,因此确定所述信息的复杂性也降低。
特别地,通过在多个频率样本矢量(也称为“块”)之间共用频率响应的频率样本,可以减小从频域变换到变换域时使用的传递矩阵的大小,从而降低计算的复杂性。此外,从接收器发送回传输器的信息数量受限于变换域中的Δ×2CP/Δ个样本(或时间域中的Δ×CP/Δ个样本),其中CP为保护区间的长度,其被测量为时间域中的样本数量,而Δ为频率样本矢量的数量。
应想到,多载波符号的大小传统上为2k。然而,由非零值调制的载波数量Nmod通常小于2k,因为由零值调制的载波出现在频谱的边缘。细分成块能再次在长度为2的幂的矢量上运作,尤其考虑重叠的矢量。通过这种方式,在变换各个块的步骤期间,可以利用快速傅里叶变换(FFT)和快速傅里叶逆变换(iFFt)类型,或快速离散余弦变换(FDCT)和快速离散余弦逆变换(iFDCT)类型的快速变换算法。
根据具体特性,频率响应包括N个频率样本,其中N为多载波信号中导频符号的载波数量,并且所述共用步骤在频率样本矢量中仅共用Np个频率样本,所述Np个频率样本对应于由专用于评估信道的导频所调制的所述导频符号的载波的位置(Np<N)。
在此种情况下,频率样本矢量中不包括零点载波(null carrier)。此外,获得的某些频率样本矢量重叠。换言之,一些频率样本属于至少两个频率样本矢量。
当把“常规”传递函数应用于频率样本矢量时,使用多个频率样本矢量因此可以对变换域中N个样本上的噪声功率进行平均。
应注意,频率样本矢量的数量和大小取决于传输系统的能力。特别地,这些参数会随着传输器和/或接收器的特性参数而变化,和/或随着在频域与变换域之间的传递函数的特性参数而变化。
优选地,频率样本矢量的数量为2的幂。
特别地,频率样本矢量的数量Δ取决于由零值调制的多载波符号中的载波数量(N-Nmod)。零点载波的数量越多,具有大数量频率样本矢量就越有优势。通过同样的方式,传输越不排斥边缘效应(edge effect),具有重叠的频率样本矢量以及由此产生的大数量频率样本矢量(例如,8个)就越有利。同时,需要频率响应中样本的数量为Δ的倍数。
频率样本矢量的大小取决于由非零值调制的导频符号的载波数量Nmod,并且取决于由专用于评估信道的导频所调制的导频符号的载波数量Np。
在第一实施方案中,变换步骤使用傅里叶逆变换,其对于每个频率样本矢量,递送信道在时间域中的部分响应。
在此种情况下,每个部分响应包括表示信道并且位于长度小于或等于CP/Δ的间隔中的样本。
特别地,如果Nmod等于Np,则变换步骤使每个频率样本矢量乘以大小为N/Δ×N/Δ的傅里叶逆矩阵。在变体中,变换步骤使每个频率样本矢量乘以大小为N/Δ×CP/Δ的传递矩阵,该传递矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的傅里叶矩阵中提取出的,其中只保留前CP/Δ个列。
如果Nmod大于Np,则变换步骤使每个频率样本矢量乘以大小为的傅里叶逆矩阵。在变体中,变换步骤使每个频率样本矢量乘以大小为的传递矩阵,该矩阵是从大小为的傅里叶矩阵中提取出的,其中只保留前CP/Δ个列。
在第二实施方案中,变换步骤使用余弦变换,其对于每个频率样本矢量,递送信道在变换域中的部分响应。
在此种情况下,每个部分响应包括表示信道并且位于长度小于或等于2CP/Δ的间隔中的样本。
使用余弦变换具有几个优点。第一,此种变换对边缘效应的敏感度小于傅里叶变换。此外,表示此种变换的矩阵为实矩阵。因此,此种矩阵没有傅里叶矩阵复杂。
特别地,如果Nmod等于Np,则变换步骤使每个频率样本矢量乘以表示余弦变换的大小为N/Δ×N/Δ的矩阵。在变体中,变换步骤使每个频率样本矢量乘以大小为N/Δ×2CP/Δ的传递矩阵,该传递矩阵是从表示余弦变换的大小为N/Δ×N/Δ的矩阵中提取出的,其中只保留前2CP/Δ个列。
如果Nmod大于Np,则变换步骤使每个频率样本乘以表示余弦变换的大小为的矩阵。在变体中,变换步骤使每个频率样本矢量乘以大小为的传递矩阵,该传递矩阵是从表示余弦变换的大小为的矩阵中提取出的,其中只保留前2CP/Δ个列。
在另一实施方案中,信道的频率响应包括N个频率样本,并且共用步骤在Δ个大小为N/Δ的频率样本矢量之间共用N个频率样本。
在此种情况下,获得的频率样本矢量不重叠。换言之,每个频率样本仅属于一个频率样本矢量。此外,零点载波被包含在频率样本矢量中。
这种实施方案尤其适用于使用所谓的“优选”传递函数。
特别地,本发明的接收方法在反馈步骤之前使用处理频率样本矢量的步骤,在所述步骤中,每个频率样本矢量与修改矢量相关联,所述修改矢量仅包括对应于由专用于评估信道的导频所调制的导频符号的Np个载波的位置的频率样本。
在此种情况下,变换步骤使用传递矩阵,该传递矩阵用于每个修改矢量,并且在构建时考虑到了由专用于评估信道的导频所调制的Np个载波的位置。
例如,接收方法包括通过执行以下子步骤来构建至少一个传递矩阵的步骤,所述子步骤为:
·获得减小的矩阵,该矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的表示变换的矩阵中提取出的,其中保留对应于由专用于评估信道的导频所调制的Np个载波的位置的元素;
·将减小的矩阵分解成特征值;以及
·从特征值集合中确定传递矩阵,该特征值集合是从所述特征值中选出的。
这种新传递矩阵用于提高通过反馈传输的信息的准确性,也就是说,将能够使信道得到更好估计的信息反馈给传输器。这用于提高反馈的质量。
例如,表示变换的矩阵为傅里叶逆矩阵或表示余弦变换的矩阵。
在变体中,获得减小的矩阵,方式是保留对应于由专用于评估信道的导频所调制的Np个载波的位置的元素,以及如果表示变换的矩阵为傅里叶逆矩阵,则只保留前CP/Δ个列,或者如果表示变换的矩阵为表示余弦变换的矩阵,则只保留前2CP/Δ个列。
在另一方面,本发明提供一种与由传输器在至少一个传输信道上传输的多载波信号相对应的信号的接收器,所述接收器包括信道评估构件,该评估构件递送关于信道在频域中的总体信息,称为“频率响应”,并且所述总体信息包括频率样本。
根据本发明,此种接收器还包括:
·用于在至少两个频率样本矢量之间共用频率样本的构件,其中给定的频率样本可能属于多个频率样本矢量;
·变换构件,用于将频率样本矢量从频域变换到变换域,并且对于至少一个频率样本矢量,递送信道在变换域中的部分响应;以及
·反馈构件,用于将回波信号发送回所述传输器,并且对从部分响应中提取出的至少一些样本进行传送,所述样本以变换域表示信道。
此种接收器尤其适用于执行上述接收方法。举例而言,其包括用于上行链路的WiFi网络接入点,或者提供用于下行链路的WiFi网络基本服务集合的站。
当然,接收器可以包括与本发明的接收方法相关的各种特性。因此,接收器的特性和优点与接收方法的特性和优点相同,且对此不做更详细的描述。
本发明还提供一种回波信号,所述回波信号通过上述接收方法传输,并且对从部分响应中提取且以变换域表示信道的至少一些样本进行传送。在本发明的降级模式中,回波信号可以传送表示噪声的时间样本。
特别地,当通过使用反馈关于信道在变换域中的总体响应的技术,发送信道在变换域中的时间响应的前CP个样本或信道响应的前2CP个样本时,本发明提出传输信道在变换域中的时间响应的CP/Δ个样本或信道响应的2CP/Δ个样本的D个集合,从而能够平均噪声并且降低复杂性。
当然,此种回波信号可以包括与上述接收方法相关的各种特性。举例而言,所述回波信号可以是信道质量指示(CQI)消息。
本发明还提供一种在至少一个传输信道上传输多载波信号的方法,所述方法包括以下步骤:
·根据上述接收方法接收发送回的回波信号,并且递送包括以变换域表示信道的样本的至少两个集合,并且每个集合与不同的部分响应相关联;
·将所述集合变换到频域,从而递送频率样本矢量;以及
·将频率样本矢量重新组合,从而递送关于信道在频域中的总体信息。
除了在传输中通常执行的操作,本发明提出将由回波信号传送的关于信道的部分信息从时间域变换到频域,并且随后将通过此种方式在频域中获得的部分信息重新组合,从而获得关于信道的总体信息。因此,每个块在重新组装之前被独个处理。
通过这种方式,在传输中可以获得关于信道的有效知识。由于接收时获得的信息的准确性,用回波信号传输关于信道在变换域中的信息用于更好地对信道进行评估。这提高了需要关于传输的信道知识的系统的有效性。
此外,可以再次使用所有的现有函数,用于对传输的多载波信号进行成形。
例如,对于包括以变换域表示信道的样本的至少一个集合,变换步骤执行以下步骤:
·构建处于变换域中的大小为N/Δ的样本矢量,所述矢量包括所述集合和零元素;以及
·使所述变换域中的所述样本矢量乘以大小为N/Δ×N/Δ的传递矩阵,从而递送大小为N/Δ的频率样本矢量。
在另一实例中,对于包括表示信道在变换域中的样本的至少一个集合,变换步骤执行使变换域中的所述集合乘以大小为CP/Δ×N/Δ的传递矩阵的步骤,该矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的表示变换的矩阵中提取出的,从而递送大小为N/Δ的频率样本矢量。
在这些实例中,表示变换的矩阵为傅里叶矩阵或表示逆余弦变换的矩阵。
在本发明的另一实施方案中,重新组合步骤使用频率样本矢量的串联(concatenation)。换言之,考虑到频率样本矢量的索引,传输器处重新产生的频率样本矢量以端对端的方式(end to end)进行安置。
特别地,当通过串联频率样本矢量获得的总体矢量(overall vector)出现多个频率样本且数量大于导频符号的载波数量Np时,重新组合步骤将零值分配到总体矢量的频率样本。通过这种方式,在重新组合步骤结束时获得的矢量包括Np个频率样本。
根据本发明的又一实施方案,当频率样本属于多个频率样本矢量时,重新组合步骤对在各频率样本矢量中给予此频率样本的值进行平均。
在变体中,当频率样本属于多个频率样本矢量时,重新组合步骤会在各频率样本矢量中给予该频率样本的值中选择出一个值。
在另一方面,本发明提供一种在至少一个传输信道上传输多载波信号的传输器,所述传输器包括:
·上文所描述的接收器构件,用于接收由接收器发送回的回波信号,并且递送包括以变换域表示信道的样本的至少两个集合,每个集合与不同的部分响应相关联;
·变换构件,用于将所述集合变换到频域并且递送频率样本矢量;以及
·重新组合构件,用于将频率样本矢量重新组合并且递送关于信道在频域中的总体信息。
此种传输器尤其适用于执行上述传输方法。举例而言,对于下行链路,其可以为接入WiFi网络的接入点,或者对于上行链路,其可以为用于WiFi网络基本服务集合的站。
当然,传输器可以包括与本发明的传输方法相关的各种特性。因此,传输器的特性和优点与传输方法的特性和优点相同,且不做更详细的描述。
本发明的另一方面提供一种计算机程序,其包括在由处理器执行时用于执行上述传输方法和/或接收方法的指令。此种程序可以使用任何编程语言。此种程序可以从通信网络下载和/或可以记录在计算机可读媒体上。
附图说明
通过阅读下文对一项具体实施例的描述,只需借助于说明性而非限制性的实例以及附图,本发明的其他特点及优点将更加清楚,其中:
·图1和图2所示分别为本发明的接收方法和传输方法所执行的主要步骤;
·图3A、图3B和图4所示为对于Np=Nmod(图3A和3B)或Np<Nmod(图4)执行传统的傅里叶变换类型传递函数的第一实施方案;
·图5A、图5B和图6所示为对于Np=Nmod(图5A和5B)或Np<Nmod(图6)执行传统的余弦变换类型传递函数的第二实施方案;
·图7和图8所示为对于Np=Nmod(图7)或Np<Nmod(图8)执行优化傅里叶变换类型传递函数的第三实施方案;
·图9所示为对于Np=Nmod执行优化余弦变换类型传递函数的第四实施方案;
·图10A和图10B所示为第二实施方案下本发明的性能;
·图11A和图11B所示为传输链路和接收链路的实例;以及
·图12A和图12B所示为图示本发明的一项实施例中的传输器和接收器的结构的方框图。
具体实施方式
5.1 符号
为使文件易于阅读,下文将对所使用的符号进行描述。
要考虑的是由时间连续的多载波符号组成的多载波信号。信号中的一些多载波符号包括由参考元素调制的载波,所述参考元素称作“导频”,对于待接收多载波信号的接收器中的至少一者是已知的。这样的符号叫做导频符号。
下文为所使用的符号:
·N为用于多载波符号的副载波(也称作载波)的数目(对应于调制的大小);
·Nmod为用于多载波符号的非零值所调制的载波的数目;
·(N-Nmod)为由零值调制的载波的数目,并且所述载波位于多载波信号的频谱的边缘处和/或频谱的中央处(也称作零点载波(null carrier)或未调制的载波);
·Np为由导频调制的载波的数目(Np≤Nmod),所述导频专用于使用导频符号来评估使用中的信道;
·δ为Nmod与Np之比;
·CP为多载波信号的保护区间(或循环前缀)中的样本的数目;以及
·Δ为频率样本矢量的数目。
应想到,在现有的传输系统中,传统上将零点载波嵌入到多载波信号的频谱的边界内,尤其是在避免频谱与使用临近频带的其他应用相重叠时。传统上也将零点载波嵌入到多载波信号(DC)的频谱的中间处。因此,多载波符号的载波数目N大体上大于由非零值调制的载波的数目Nmod(N>Nmod)。
此外,并且,举例而言,使用MIMO可以获得多载波符号,其中由非零值调制的Nmod载波为导频。然而,上述导频中的一些导频可以用于评估一个传输和接收天线对之间的传输信道,而其他导频用于评估另一传输和接收天线对之间的的另一传输信道。在这样的情况下,Np用于指定对应于正在被评估的信道的导频的数目。
5.2 一般原理
本发明处于需要关于传输的传输信道的知识的通信背景中,其中至少一个传输信道在传输器(具有一个或多个传输天线)与接收器(具有一个或多个接收天线)间形成。
本发明的大体原理是:信息在至少一个传输信道上被从接收器送回到传输器,信息以其在变换域(例如时域)内的形式而不是频域的形式发送,进而能够使回程路径上送回的信息被压缩。
此外,在接收器处以频域形式所获得的关于信道的信息,在转变为变换域之前,已事先细分成在频域内的多个“部分”,从而能够降低这种反馈技术的复杂性。
图1所示为在本发明的一项实施方案中,接收对应于多载波信号的信号的方法所执行的主要步骤,例如,正交频分复用(OFDM)型的信号,该信号由传输器在至少一个传输信道上传输。本发明的这种方法可以以不同的方式执行,具体来说是以硬件形式或软件形式。
在此实施方案中,传输信道在评估步骤11中被评估,从而获得关于信道在频域内的总体信息,这称为频率响应RF。上述信道评估是在传统形式下实现的,例如,通过使用专用于评估多载波信号的这种信道的Np导频。
频率响应RF可以在评估步骤结束时直接以样本形式呈现,或可以经受取样步骤的处理,从而以一组频率样本的形式表示。
在如下的共用步骤12中,频率响应RF的频率样本在至少两个频率样本矢量(RF1、RF2,...)间共用。应注意的是,给定的频率样本可以属于多个频率样本矢量。
之后,频率样本矢量(RF1、RF2,...)在变换步骤13中从频域变换到变换域,从而,对于至少一个频率样本矢量,获得信道在变换域中的部分响应(RT1、RT2,...)。例如,这样的变换可以为傅里叶变换类型,余弦或正弦变换类型,小波变换类型等。
以这种方式获得的信道在变换域中的部分响应(RT1、RT2,...)包括表示信道在变换域中的样本和表示噪声在变换域中的样本。
在反馈步骤14中,从部分响应中提取的以变换域表示信道的至少一些样本,被以回波信号的形式送回到传输器,所述信号也称为反馈Fbck。
在上述实施方案中,对应于信道有用能量的以变换域表示信道的样本位于呈现一定长度的间隔内(被表示为样本数目),举例来说,所述长度在使用余弦变换时,小于或等于2CP/Δ,或在使用傅里叶变换时,小于或等于CP/Δ。
图2所示为在本发明的一项实施方案中,传输对应的多载波信号的方法所执行的主要步骤。这种方法可以以不同的方式执行,具体来说是以硬件形式或软件形式。
更确切的说,为使传输适应传输信道,这种方法将执行以下步骤:
·使用上述的接收方法接收(21)送回的反馈信号,从而获得至少两组以变换域表示信道的样本,每组样本都与不同的部分响应相关联;
·将两组样本变换(22)成频域,从而获得频率样本矢量(RF1、RF2,等);
·将频率样本矢量重新组合(23),从而获得关于信道在频域中的总体信息;以及
·视情况,使多载波信号成形(24),以便考虑到总体信息。
5.3 使用传统的传递函数
下文将描述本发明的两种实施方案,在频域与变换域之间的变换步骤中,一种方案执行“传统的”傅里叶变换,而另一种方案执行“传统的”余弦变换。
A)使用傅里叶变换进行变换
本发明的第一实施方案将参考图3A,图3B和图4来描述,所述方案建立在使用傅里叶变换的基础上。
1.Np=Nmod
在此第一实施方案中,如图3A和图3B所示,同样假定Np等于Nmod。此外,假定零点载波被嵌入到多载波信号的频谱的边界处和/或中间处(Nmod<N)。
举例来说,N等于64并且Nmod等于52。
如图3A所示,在接收端处(例如,站),以样本形式在评估步骤11的末端处获得的传输信道的频率响应RF包括N个频率样本,写做N1、N2,...,N64。
随后,共用步骤12共用从频率样本矢量中的N个频率样本中提取的Np个频率样本,所述样本对应于导频符号的载波的位置,所述导频符号由专用于信道评估的导频所调制。多载波信号的有用能量在这些位置上集中。因此,在共用步骤结束时,此实施方案会产生Δ个频率样本矢量,其中每一者具有N/Δ个频率样本。在此实例中,因为Np=Nmod<N,所以其中一些频率样本属于多个频率样本矢量。
如上文所提及,频率样本矢量的数目优选为2的幂(Δ=2、4、8、16,...)。通过考虑传输器和/或接收器的特性参数(传输和/或接收天线的数目,所使用的调制/解调等),和/或频域与变换域之间的传递函数的特性参数来对此数目进行确定。因此,对于傅里叶类型的传递函数,将频率样本共用成两个矢量是最合适的。
图3A所示的实例中,频率样本矢量的数目Δ因此等于2。随后,每个频率样本矢量具有N/Δ=32的频率样本,第一频率样本矢量RF1具有对应于32个第一导频的位置的样本,所述32个第一导频专用于信道评估(对应于位置:
即N7到N38),并且第二频率样本矢量RF2包括对应于最后32个导频的位置的样本,所述最后32个导频专用于信道评估(对应于位置:
即,N27到N58)。可看出,这两个频率样本矢量RF1和RF2相互重叠,同时,频率样本N27至N38属于这两个频率样本矢量。
在下文的变换步骤13中,将把傅里叶逆变换应用到频率样本矢量RF1和RF2上,从而,对于每个频率样本矢量,获得信道在时域中的部分响应,分别写做RT1和RT2。例如,此傅里叶变换可以为离散傅里叶逆变换(iDFT)类型或傅里叶快速逆变换(iFFT)类型。
在这种情况下,每个部分响应具有表示信道的时间样本,所述时间样本位于呈现一定长度(如时间样本的数目)的间隔内,所述长度小于或等于由Δ分隔的多载波信号的保护间隔CP的长度。
如图3A所示,变换步骤13可以,例如,将每个频率样本矢量乘上大小为N/Δ×N/Δ的傅里叶逆矩阵类型的传递矩阵。通过这种方式获得的信道在时域中的每个部分响应RT1和RT2包括N/Δ个时间样本,所述N/Δ个时间样本由位于间隔CP/Δ中,表示信道的时间样本和位于间隔(N-CP)/Δ中,表示噪声的时间样本组成。
在对回波信号进行送回的反馈步骤14中,不需要将表示噪声的时间样本返回到传输器。因此,各部分响应的CP/Δ个第一时间样本(对应于图3A中的阴影部分)被送回,否则只有位于间隔CP/Δ中表示信道的时间样本被送回。
在未示出的变体中,变换步骤13使每个频率样本矢量乘上大小为N/Δ×CP/Δ的传递矩阵,所述传递矩阵是从大小为N/Δ×CP/Δ的傅里叶逆矩阵中提取出的,其中只有CP/Δ个第一列被保留。因为通过这种方式获得的信道在时域中的部分响应RT1和RT2,之后会再次包括表示信道的时间样本,并且所述时间样本位于CP/Δ个第一样本中,所以传输到传输器的部分响应RT1和RT2的样本为CP/Δ个时间样本,否则只有位于间隔CP/Δ中表示信道的时间样本。
如图3B所示,在传输器处(例如接入点),接收到的回波信号21包括至少两组以变换域表示信道的样本,其中每个组与不同的部分响应相关联。每个组都包括CP/Δ个时间样本,否则只包括那些位于间隔CP/Δ中表示信道的时间样本。
随后,通过使用与接收端处所用的变换相反的变换(例如,数字傅里叶变换(DFT)或快速傅立叶变换(FFT)的傅里叶变换类型),将这些样本集合从时间域变换到频域。
更确切的说,在图3B的实例中,变换步骤22在至少一组样本上实施以下步骤:
· 在变换域中构建大小为N/Δ的样本矢量,所述矢量包括所述样本集合(由CP/Δ个时间样本组成,或仅由那些表示信道且位于间隔CP/Δ中的时间样本组成)加上零元素。换句话说,为获得在变换域中的具有N/Δ个样本(所示的实例中的32)的样本矢量,通过在CP/Δ个时间样本之后或在表示信道且位于间隔CP/Δ中的时间样本之后增加零元素,建立了在变换域中的所述样本集合;以及
·乘上大小为N/Δ×N/Δ的传递矩阵(FFT或DFT),从而获得大小为N/Δ的频率样本矢量。
在下文的重新组合步骤23中,为在Np个频率样本上获得关于信道在频域中的总体信息,对频率样本矢量进行了重新组合。
具体来说,当频率样本属于多个频率样本矢量时,重新组合步骤可以在各频率样本矢量中对给予此类样本的值进行平均。例如,频率样本N27至N38都属于频率矢量和那么,对应于频率样本矢量和的组合,并且包括Np=52个频率样本的“总体”矢量包括:
在变体中,重新组合步骤23从各频率样本矢量中的样本的所分配的值中选择出一个值。
因此,举例来说,全局矢量包括:
随后,通过将这些总体信息纳入考虑,多载波信号可以成形(24)。
在所示的涉及接收器的变体中,如果变换步骤13使每个频率样本矢量乘上大小为N/Δ×CP/Δ的傅里叶逆矩阵类型的传递矩阵,所述传递矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的傅里叶逆矩阵中提取的,并且其中只有CP/Δ个第一列被保留,那么,变换步骤22中,为在变换域中构建大小为N/Δ的样本矢量,不需要增加零元素。
通过这种方式获得的信道在时域中的每个部分响应RT1和RT2均包括CP/Δ个时间样本。在此变体中,为获得大小为N/Δ的频率样本矢量,变换域中的至少一组样本,因此,直接乘上大小为CP/Δ×N/Δ的传递矩阵,所述传递矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的傅里叶矩阵(FFT或DFT)中提取的,其中只有CP/Δ个第一行被保留。
2.Nmod>Np
如图4所示,下文假定Nmod大于Np。
举例而言,专用于评估传输信道的导频通过使用规则的图案,在导频符号上共用。因此,NP=Nmod/δ,其中1/δ为导频重复因子(pilot repetition factor)。此外,零点载波被嵌入到多载波信号的频谱的边界处和/或中间处(Nmod<N)。
举例来说,N等于64,Nmod等于52,并且导频重复因子等于1/2。这使得Np等于26。在此实例中,导频符号包括专用于传输信道评估的导频,其写做P,以及有用的数据或其它专用于评估另一传输信道的导频,其写做D,P和D相互交替。
如图4所示,在接收器末端,以样本形式在评估步骤11的末端处获得的传输信道的频率响应RF包括N个频率样本,其写做N1、N2,...,N64。
在这些N=64个频率样本中,前六个(N1至N6)和最后六个(N59至N64)对应于由信号的多载波符号的零值所调制的载波的位置。剩余的Nmod=52个样本对应于由多载波符号(P或D)的非零值所调制的载波的位置。例如,在这些剩余的52个频率样本中,奇数索引的样本(N7、N9、N11,...,N57)对应于导频P,而偶数索引的样本(N8、N10、N12,...,N58)对应于有用数据D。
因此,共用步骤12在Δ个频率矢量中共用对应于载波的位置的Np个频率样本,所述载波由专用于评估信道P的导频P所调制。多载波信号的有用能量集中在这些位置上。
如图4所示的实例中,Δ等于2。应想到,两矢量间共用的频率样本会很好地适应了傅里叶类型的变换。
之后,每个频率样本矢量包括个频率样本,第一频率样本矢量RF1具有对应于前16个导频P位置的样本,所述导频专用于信道评估(对应于具有奇数索引N7、N9、N11,...,N35、N37的位置),并且第二频率样本矢量RF2包括对应于最后16个导频P的16个样本,所述导频专用于信道评估(对应于具有奇数索引N27、N29、N31,...,N55、N57的位置)。可看出,这两个频率样本矢量RF1和RF2相互重叠,同时,频率样本N27、N29、N31、N33、N35以及N37属于这两个频率样本矢量RF1和RF2。
在下文的变换步骤13中,将把傅里叶逆变换应用到频率样本矢量RF1和RF2上,从而,对于每个频率样本矢量,分别获得信道在时域中的部分响应,所述部分响应分别写做RT1和RT2。例如,这种傅里叶变换可以是iDFT类型或iFFT类型。
在此种情况下,每个部分响应包括表示信道且位于间隔内的时间样本,所述间隔的长度(被测量为时间样本的数目)小于或等于CP/Δ,其中Np>CP。
如图4所示,举例而言,变换步骤13使每个频率样本矢量乘上大小为的傅里叶逆矩阵类型的传递矩阵。通过这种方式获得的信道在时间域中的每个部分响应RT1和RT2均包括个时间样本,所述个时间样本包括位于间隔CP/Δ中,表示信道的时间样本和位于间隔中,表示噪声的时间样本。
在对回波信号进行送回的反馈步骤14中,不需要将表示噪声的时间样本返送到传输器。因此,各部分响应的前CP/Δ个时间样本(对应于图4中的阴影部分)被传输,否则只有位于间隔CP/Δ中且表示信道的时间样本被传输。
在未示出的变体中,变换步骤13使每个频率样本矢量乘以大小为的传递矩阵,所述传递矩阵是从大小为的傅里叶逆矩阵中提取出的,并且其中只保留了CP/Δ个第一列。随后,通过这种方式获得的信道在时间域中的部分响应RT1和RT2包括表示信道且位于CP/Δ个第一样本中的时间样本。同样,从部分响应RT1和RT2中送回到传输器的为CP/Δ个时间样本,或者是表示信道且位于间隔CP/Δ中的时间样本。
在传输器端所执行的操作与上文关于Np等于Nmod,并且时间和/或频率样本的矩阵和矢量大小相似的情况所描述的操作相同。因此,对于Np小于Nmod的情况,将不再描述上述操作。
B)使用DCT进行变换
下文将参考图5A,图5B和图6来描述本发明的第二实施方案,所述方案基于离散余弦变换(DCT)类型的变换的应用。
1.Np=Nmod
在此第二实施方案中,如图5A和图5B所示,同样假定Np等于Nmod。此外,假定零点载波被嵌入到多载波信号的频谱的边界处和/或中间处(Nmod<N)。
举例而言,N等于64,Nmod等于52,并且Δ等于2。
在此第二实施方案中的信道评估步骤11和共用步骤12与参考图3A和第一实施方案所描述的步骤类似。因此,将不做更详细的描述。
更确切的说,该共用步骤递送两个频率样本矢量RF1和RF2,其中每一者都具有32个频率样本(N7至N38对应于RF1,并且N27至N58对应于RF2)。
在下文的变换步骤13中,将把余弦变换类型的传递函数应用到频率样本矢量RF1和RF2上,从而从每一个频率样本矢量中,获得信道在变换域中的部分响应,这些部分响应分别写做RT1和RT2。例如,一种此类传递函数可以为DCT类型或快速DCT(FDCT)类型。
在此种情况下,每个部分响应包括以变换域表示信道并且位于间隔中的样本,所述间隔呈一定长度(被测量为在变换域中的样本数目),并且该长度小于或等于2CP/Δ。
如图5A所示,举例而言,变换步骤13使每个频率样本矢量乘上传递矩阵,该传递矩阵表示DCT或FDCT型的余弦变换,并且大小为N/Δ×N/Δ。通过这种方式获得的信道在变换域中的部分响应RT1或RT2中的每一者都包括变换域中的N/Δ个样本,所述N/Δ个样本由以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本,以及以变换域表示噪声且位于间隔(N-2CP)/Δ中的样本组成。
在对回波信号进行送回的步骤14中,不需要将以变换域表示噪声的样本返送到传输器。因此,在变换域中的各部分响应的前2CP/Δ个样本(对应于图5A中的阴影部分)会被送回,或者只有以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本会被送回。
在未示出的变体中,变换步骤13使每个频率样本矢量乘以大小为N/Δ×2CP/Δ的传递矩阵,该传递矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的余弦变换类型的矩阵中提取出的,其中只保留了前2CP/Δ个列。随后,通过这种方式获得的信道在变换域中的部分响应RT1和RT2包括以变换域表示信道且位于2CP/Δ个第一样本间的样本。同样,从部分响应RT1和RT2中被送回到传输器的为变换域中的2CP/Δ个样本,或者只有以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本。
如图5B所示,在传输器端,接收到的回波信号(21)包括至少两组以变换域表示信道的样本,其中每一组与不同的部分响应相关联。每一组都具有在变换域中的2CP/Δ个样本,或者只有以变换域表示信道且位于间隔2CP/D中的样本。
随后,通过使用与接收器端所用的变换的相反的变换(例如离散余弦逆变换(iDCT)或快速离散余弦逆变换(iFDCT)),将所述组从变换域变换到频域。
更确切的说,在图5B所示的实例中,变换步骤22对至少一组样本实施以下步骤:
·在变换域中构建大小为N/Δ的样本矢量,所述样本矢量包括所述样本集合(由变换域中的2CP/Δ个样本组成,或仅由以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本组成)加上零元素。换句话说,为在变换域中获得具有N/Δ个样本的矢量样本(在所描述的实例中为32个),在变换域中构建所述样本集合,方式是通过将零元素添加在变换域中的2CP/Δ个样本之后,或者添加在位于间隔2CP/Δ中以变换域表示信道的样本之后。
·乘上大小为N/Δ×N/Δ的传递矩阵(iDCT或iFDCT),从而获得大小为N/Δ的频率样本矢量。
在下文的重新组合步骤23中,为在Np个频率样本上获得关于信道在频域中的总体信息,对频率样本矢量进行了重新组合。参考图3B,此重新组合步骤23与第一实施方案中所描述的步骤类似。因此,将不做更详细的描述。
2.Nmod>Np
如图6所示的第一实施方案中,下文将把Np看作小于Nmod。
举例而言,再次假定N等于64,Nmod等于52,并且导频重复因子等于1/2。
在此第二实施方案中,信道评估步骤11和共用步骤12与第一实施方案中参考图4所描述的步骤类似。因此,将不做更详细的描述。
更确切的说,共用步骤12递送第一频率样本矢量RF1,所述第一频率样本矢量RF1包括对应于前16个导频P位置的样本,所述导频专用于信道评估(对应于呈现奇数索引N7、N9、N11,...,N35、N37的位置),还递送第二频率样本矢量RF2,第二频率样本矢量RF2包括对应于最后16个导频P的16个样本,所述导频专用于信道评估(对应于呈现奇数索引N27、N29、N31,...,N55、N57的位置)。
在下文的变换步骤13中,将把离散余弦变换应用到频率样本矢量RF1和RF2上,从而从每个频率样本矢量中,分别获得在变换域中的信道中的信道的相应部分响应,所述部分响应分别写做RT1和RT2。举例而言,此种离散余弦变换可以为DCT类型或FDCT类型。
在此种情况下,每个部分响应都包括表示信道并且位于变换域中的间隔中的样本,所述间隔呈一定长度(被测量为变换域中样本的数目),并且该长度小于或等于2CP/Δ。
如图6所示,举例而言,变换步骤13使每个频率样本矢量乘上表示余弦变换的传递矩阵,所述传递矩阵大小为通过这种方式获得的信道在变换域中的部分响应RT1或RT2中的每一者都包括变换域中的个样本,所述个样本包括以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本,以及以变换域表示噪声且位于间隔 中的样本。
在对回波信号进行送回的步骤14中,不需要将以变换域表示噪声的样本返送到传输器。因此,变换域中的各个部分响应的前2CP/Δ个样本(对应于图6中的阴影部分)会被送回,或者只有以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本会被送回。
在未示出的变体中,变换步骤13使每个频率样本矢量乘以大小为的传递矩阵,所述传递矩阵是从大小为表示余弦变换的矩阵中提取出的,并且其中只保留了前2CP/Δ个列。随后,通过这种方式获得的信道在变换域中的部分响应RT1和RT2包括以变换域表示信道且位于前2CP/Δ个样本中的样本。同样,从部分响应RT1和RT2中被送回到传输器的为变换域中的2CP/Δ个样本,或者只有以变换域表示信道且位于间隔2CP/Δ中的样本。
传输器端执行的操作与Np等于Nmod时,并且变换域和/或频域中矩阵和样本矢量的大小类似时所执行的操作相同。因此,对于Np小于Nmod的情况,将不再描述上述操作。
5.4 优化传递函数
下文将描述本发明的其他两种实施方案:在频域与变换域之间所执行的变换步骤中,第一种为优化傅里叶变换,而第二种为DCT类型的优化变换。
在特定情况下,直接将传统的传递函数(傅里叶、DCT、DST等变换)应用到信道的子带上,并不能够将样本定位到呈一定长度的间隔中去,所述长度小于或等于CP/Δ或2CP/Δ,所述样本表示各个部分响应在变换域中的信道。换句话说,可能会发生变换步骤13所递送的部分响应包括以变换域表示信道的样本,并且所述样本与以变换域表示噪声的样本相混合。
这可能是由于多载波信号频谱的边界上和/或中间存在零点载波,其中,尤其为避免频谱与使用临近频带的其他应用相重叠而嵌入此类载波。此类零点载波的存在对信道的响应产生了边缘效应,具体称为“混叠(aliasing)”,所述边缘效应可以在变换域中变得更加分散,从而导致难以定位。
在此情况下,可能需要确定特定的传递矩阵,来使其能够免受某些载波的影响,所述载波可以是由零值所调制且位于多载波信号的频谱的边界处和/或中央处的载波,和/或由有用的(有效载荷)数据所调制的载波,和/或由专用于评估某个其他传输信道的导频所调制的载波(如果这种载波存在的话)。
在变换步骤13中,这类特定传递矩阵能够使以变换域表示信道的样本集中到在变换域中的信道响应的前CP/Δ个或2CP/Δ个样本中。
2010年5月11日提交的法国专利申请案FR 10/53696和2010年10月15日提交的法国专利申请案FR 10/58431更加全面地描述了构建特定传递矩阵的技术。
A)使用优化傅里叶变换进行变换
参考图6和图7,下文将描述本发明的第三种实施方案,所述方案基于从傅里叶矩阵中构建的特定传递矩阵的使用。
如同在第一和第二种实施方案中那样,存在两种不同的情况:Np等于Nmod(图7所示)的情况,和Np小于Nmod(图8所示)的情况。
1.Np=Nmod
举例而言,再次假定N等于64,并且Nmod等于52。
如图7所示,在接收器端,在评估步骤11结束时以样本形式获得的传输信道的频率响应RF包括N个频率样本,写做N1、N2,...,N64。
在此第三种实施方案中,共用步骤12在频率样本矢量间共用多载波符号的所有N个频率样本N1、N2,...,N64,因此,所述样本对应于由零值所调制的载波的位置(N-Nmod=12,对应于频率样本N1至N6以及N59至N64),或由非零值所调制的载波的位置(Nmod=52,对应于频率样本N7至N58)。在此实施方案中,获得了Δ个频率样本矢量,其中每个样本矢量都包括N/Δ个频率样本。因此,与基于使用传统的传递函数的前两种实施方案不同,此实例中,各个频率样本矢量并不相互重叠。
如图7所示的实例中,Δ等于2。因此,每个频率样本矢量都包括N/Δ=32个频率样本,其中第一频率样本矢量RF1包括对应于前32个载波的位置的样本,所述前32个载波由零值或非零值(对应于N1至NN/2,即N1至N32)所调制,而第二频率样本矢量RF2包括对应于最后32个载波的位置的样本,所述最后32个载波由零值或非零值(对应于位置NN/2+1至NN,即N33至N64)所调制。因此,此两种频率样本矢量RF1和RF2并不相互重叠。
在变换步骤13之前,对此两种频率样本矢量进行修改,以便评估对应于零点载波的位置的频率样本。
这生成了写做RF1mod的第一修改矢量,其仅包括频率样本N7至N32,以及写做RF2mod的第二修改矢量,其仅包括频率样本N33至N58。因此,该等修改矢量仅包括对应于由专用于评估传输信道的导频调制的载波的位置的频率样本。
在下文的变换步骤13期间,将优化传递函数应用于修改矢量RF1mod和RF2mod,因此,对于每个修改矢量,传递信道在变换域中的部分响应,所述部分响应分别写为RT1和RT2。因此,每个所得的部分响应都包括位于一定间隔内表示信道的时间样本,所述间隔呈一定长度(被测量为时间样本的数目),所述长度小于或等于CP/Δ。
如图7所示并且举例而言,变换步骤13可以使该等修改矢量乘以特定的传递矩阵,所述特定的传递矩阵在构建时考虑到了由用于评估传输信道的导频所调制的载波的位置。换句话说,特定的传递矩阵会忽略由零值所调制的位于多载波信号的频谱的边界处和/或中央处的载波,和/或忽略由有用数据所调制的载波,和/或忽略由专用于评估某个其他传输信道的导频所调制的载波,如果此类载波存在的话。因此,用于变换各修改矢量的传递矩阵不需要相同。
更确切地说,特定的传递矩阵通过执行以下子步骤来构建:
·获得减小的矩阵,该矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的傅里叶矩阵中提取出的,其中保留对应于由专用于评估传输信道的导频所调制的导频符号的载波的位置的元素;
·将减小的矩阵分解成特征值;以及
·在从该等特征值中选出的特征值集合的基础上确定该传递矩阵。
在图7所示的实例中,有一减小的矩阵用于构建传递矩阵,所述传递矩阵用于将第一修改矢量RF1mod从频域转换到变换域,写做所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的傅里叶矩阵中去除对应于零点载波的位置(对应于频率样本N1至N6)的前六行而获得。有一减小的矩阵用于构建传递矩阵,所述传递矩阵用于将第二修改矢量RF2mod从频域转换到时间,写做所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的傅里叶矩阵中去除对应于零点载波的位置(对应于频率样本N59至N64)的最后六行而获得。
所得的减小矩阵的大小为:(Np/Δ×N/Δ)=(26×32)。
正如2010年5月11日提交的法国专利申请案FR 10/53696和2010年10月15日提交的法国专利申请案FR 10/58431所描述的,各减小矩阵和被分解成特征值,并且对于每个修改矢量,从特征值集合中确定各个传递矩阵,所述特征值集合是从针对减小的矩阵和获得的所述特征值中选出。所得的传递矩阵呈现的大小为(Np/Δ×Np/Δ)。
应想到,上文提到的专利申请案中所描述的构建传递矩阵的技术,能够确定“总体”传递矩阵,所述传递矩阵适用于将信道的“总体”响应从频域变换到变换域。
在此实例中,由于涉及在部分响应(信道的子带)上进行运作,所以能够确定多个“部分”传递矩阵,每个传递矩阵都用于将信道响应中的一部分从频域变换到变换域。因此,会“逐块”执行运作,并且与上文提到的专利申请案相比,所有的矩阵大小都被除以频率样本矢量的数目。
在使第一修改矢量RF1mod乘以从减小的矩阵中的获得的传递矩阵,以及使第二修改矢量RF2mod乘以从减小的矩阵中的获得的传递矩阵之后,所获得的时域中信道的每个部分响应均包括Np/Δ个时间样本,所述Np/Δ个时间样本包括表示信道并且位于间隔CP/Δ中的时间样本,以及在间隔(Np-CP)/Δ中表示噪声的时间样本,其中Np<CP。
正如在第一和第二种实施方案中,在传输回波信号的步骤14期间,不需要将表示噪声的时间样本返送到传输器。因此,所传输的为各部分响应的前CP/Δ个时间样本(对应于图7中的阴影部分),或者只有位于间隔CP/Δ中且表示信道的时间样本。
在未示出的变体中,变换步骤13使修改矢量乘以传递矩阵,每个传递矩阵从减小的矩阵中获得,所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的傅里叶矩阵中去除对应于零点载波的位置的行而获得,同时只保留前CP/Δ个列。因此,通过这种方式获得并且写做和的减小的矩阵大小为(Np/Δ×CP/Δ)。所得的信道在时间域中的部分响应RT1和RT2包括表示信道且位于前CP/Δ个样本中的时间样本。同样,从部分响应RT1和RT2中送回到传输器的为CP/Δ个时间样本,或者只有表示信道且位于间隔CP/Δ中的时间样本。
在传输器端执行的操作与参考图3B针对第一实施方案所描述的操作相同。因此将不再进行描述。
2.Nmod>Np
如图8所示,下文假定Nmod大于Np。举例而言,专用于评估传输信道的导频以规则图案,在导频符号上共用。
举例而言,再次假设N等于64,Nmod等于52,并且导频的重复因子等于1/2。这使得Np等于26。在此实例中,导频符号包括专用于评估传输信道的导频,其写做P,以及有用数据或专用于评估另一传输信道的导频,其写做D,P与D相互交替。
如图8所示,在接收器端,以样本形式在评估步骤11结束时获得的传输信道的频率响应RF包括N个频率样本,写做N1、N2,...,N64。
在所述N=64个频率样本中,前六个(N1至N6)和最后六个(N59至N64)对应于由信号的多载波符号的零值所调制的载波的位置。剩余的Nmod=52个样本对应于由多载波符号(P或D)的非零值所调制的载波的位置。举例而言,在这些剩余的52个频率样本中,奇数索引的频率样本(N7、N9、N11,...,N57)对应于导频P,而偶数索引的频率样本(N8、N10、N12,...,N58)对应于有用数据D。
正如对于Nmod=Np的情况所描述的,在此第三实施方案中,共用步骤12在频率样本矢量间共用所有的N个频率样本N1、N2,..,N64。这生成了Δ个频率样本矢量,每一频率样本矢量都包括并不相互重叠的N/Δ个频率样本。更确切的说,共用步骤递送了两个频率样本矢量RF1和RF2,每一频率样本矢量都包括32个频率样本(N1至N32对应于RF1,而N33至N64对应于RF2)。
在变换步骤13之前对该两个频率样本矢量进行修改,以去除对应于零点载波的位置的频率样本、对应于有用数据的频率样本以及对应于专用于评估某个其他传输信道的导频的频率样本。
这生成了写做RF1mod的第一修改矢量,其仅包括奇数索引N7至N31的频率样本,并生成了写做RF2mod的第二修改矢量,其仅包括奇数索引N33至N57的频率样本。因此,该等修改矢量仅包括对应于由专用于评估传输信道的导频所调制的载波的位置的频率样本。
在下文的变换步骤13期间,将优化传递函数应用于修改矢量RF1mod和RF2mod,因此,对于每个修改矢量,获得信道在时间域中的相应部分响应,所述部分响应分别写做RT1和RT2。随后所获得的每个部分响应包括表示信道并且位于长度小于或等于CP/Δ的间隔中的时间样本。
如图8所示并且举例而言,变换步骤13使每个修改矢量乘以特定的传递矩阵,所述特定的传递矩阵在此第三实施方案中按照上文对于Nmod=Np所描述的方式进行构建。
更确切的说,有一减小的矩阵用于构建传递矩阵,所述传递矩阵能够将第一修改矢量RF1mod从频域转换到时间域,写做所述减小的矩阵的获得方式是通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的傅里叶矩阵中去除对应于零点载波的位置(对应于频率样本N1至N6)的前六行,并去除对应于由有用数据或由专用于评估某个其他信道的导频所调制的载波(对应于偶数索引N6、N8,...,N30、N32的频率样本)的偶数索引行。有一减小的矩阵用于构建传递矩阵,所述传递矩阵用于将第二修改矢量RF2mod从频域转换到时间域,所述减小的矩阵写做获得方式是通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的傅里叶矩阵中去除对应于零点载波的位置(对应于频率样本N59至N64)的最后六行,并去除对应于由有用数据或专用于评估某个其他信道的导频所调制的载波(对应于偶数索引N34、N36、…、N58的频率样本)的位置的偶数索引行。
在使第一修改矢量RF1mod乘以从减小的矩阵中的获得的传递矩阵并使第二修改矢量RF2mod乘以从减小的矩阵中的获得的传递矩阵之后而获得的信道在时间域中的每个部分响应均包括Np/Δ个时间样本,所述Np/Δ个时间样本包括表示信道并且位于间隔CP/Δ中的时间样本,以及在间隔(Np-CP)/Δ中表示噪声的时间样本,其中Np>CP。
对于此第三实施方案中Np=Nmod的情况,将回波信号送回的反馈步骤14涉及发送各部分响应的前CP/Δ个时间样本(对应于图8中的阴影部分),或者只发送表示信道且位于间隔CP/Δ中的时间样本。
在一个未示出的变体中,变换步骤13使修改值乘以传递矩阵,每个传递矩阵从减小的矩阵中获得,所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的傅里叶矩阵中去除对应于零点载波的位置的行、对应于有用数据的位置的行和对应于专用于评估某个其他信道的导频的位置的行而获得,同时只保留前CP/Δ个列。因此,通过这种方式获得并且写做和的减小的矩阵大小为(Np/Δ×CP/Δ)。对于当Np=Nmod时的情况,通过这种方式获得的信道在时域中的部分响应RT1和RT2包括表示信道并且位于前CP/Δ个时间样本中的时间样本。
在传输器端执行的操作与参考图3B针对第一实施方案所描述的操作相同。因此将不再进行描述。
B)使用优化的DCT类型变换进行变换
参考图8,下文将描述本发明的第四实施方案,所述方案基于从表示余弦变换的矩阵中构建的特定传递矩阵的使用。
如同上文所描述的三种实施方案,存在两种不同的情况:Nmod等于Np(图8所示)和Np小于Nmod。
1.Np=Nmod
在此第四实施方案中,同样假设N等于64,Nmod等于52,并且Δ等于2。
在此第四实施方案中的评估信道步骤11和共用步骤12与参考图7和第三实施方案所描述的步骤类似。因此,将不做更详细的描述。
更确切的说,该共用步骤递送了两个频率样本矢量RF1和RF2,每一频率样本矢量都包括32个频率样本(N1至N32对应于RF1,而N33至N64对应于RF2)。
如参考第三实施方案所描述,在变换步骤13之前对两个频率样本矢量进行修改,以去除对应于零点载波的位置的频率样本。这生成了写做RF1mod的第一修改矢量,其仅具有频率样本N7至N32,以及写做RF2mod的第二修改矢量,其仅包括频率样本N33至N58。因此,该等修改矢量仅包括对应于由专用于评估传输信道的导频调制的载波的位置的频率样本。
在下文的变换步骤13期间,将优化传递函数应用于每个修改值RF1mod和RF2mod,对于每个修改矢量,递送信道在变换域中的相应部分响应,所述部分响应分别写做RT1和RT2。每个所得的部分响应包括以变换域表示信道并且位于一定长度的间隔(被测量为变换域中的样本数目)中的样本,所述长度小于或等于2CP/Δ。
如图9所示并且举例而言,变换步骤13使修改矢量乘以特定的传递矩阵,所述特定的传递矩阵在构建时考虑了由专用于评估传输信道的导频所调制的载波的位置。
更确切地说,特定的传递矩阵通过实施以下子步骤来构建:
·获得减小的矩阵,该矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的表示余弦变换的矩阵中提取出的,其中保留了对应于由专用于评估传输信道的导频所调制的导频符号的载波的位置的元素;
·将该减小的矩阵分解成特征值;以及
·从特征值集合中确定传递矩阵,该特征值集合是从所述特征值中选出的。
在图9所示的实例中,有一减小的矩阵用于构建传递矩阵,所述传递矩阵用于将第一修改矢量RF1mod从频域转换到变换域,写做所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的表示余弦变换的矩阵中去除前六行来获得,所述前六行对应于零点载波的位置(对应于频率样本N1至N6)。有一减小的矩阵用于构建传递矩阵,所述传递矩阵用于将第二修改矢量RF2mod从频域转换到变换域,写做所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的表示余弦变换的矩阵中去除最后六行来获得,所述最后六行对应于零点载波的位置(对应于频率样本N59至N64)。因此,减小的矩阵大小为(Np/ΔN/Δ)=(26×32)。
在使第一修改矢量RF1mod乘以从减小的矩阵中获得的传递矩阵并通过使第二修改矢量RF2mod乘以从减小的矩阵中获得的传递矩阵之后,所获得的信道在变换域中的每个部分响应包括变换域中的Np/Δ个样本,所述Np/Δ个样本包括以变换域表示信道并且位于间隔2CP/Δ中的样本,以及在间隔(Np-2CP)/Δ中以变换域表示噪声的样本,其中Np>2CP。
如在上述三个实施方案中,在传输回波信号的步骤14期间,不需要将以变换域表示噪声的样本返送到传输器。因此,所传输的为在变换域中各个部分响应的前2CP/Δ个样本(对应于图9中的阴影部分),或者仅传输以变换域表示信道并且位于间隔2CP/Δ中的样本。
在一个未示出的变体中,变换步骤13使修改矢量乘以传递矩阵,每个传递矩阵从减小的矩阵中获得,所述减小的矩阵通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的表示余弦变换的矩阵中去除对应于零点载波的位置的行而获得,并且只保留前2CP/Δ个列。因此,通过这种方式获得并且写做和的减小的矩阵大小为(Np/Δ×2CP/Δ)。因此,通过这种方式获得的信道在变换域中的部分响应RT1和RT2包括以变换域表示信道并且位于变换域中前2CP/Δ个样本中的样本。同样,从部分响应RT1和RT2中,变换域中的2CP/Δ个样本被发送回传输器,或者仅将以变换域表示信道并且位于间隔2CP/Δ中的样本发送回传输器。
在传输器端执行的操作与参考图5B针对第二实施方案所述的操作相同。因此将不再进行描述。
2.Np<Nmod
下文假设Nmod小于Np。举例而言,再次假设N等于64,Nmod等于52,并且导频的重复因子等于1/2。这使得Np等于26。
在此第四实施方案中,评估信道步骤11和共用步骤12与第三实施方案中参考图8所述的步骤类似。因此,将不做更详细的描述。
更确切的说,该共用步骤递送了两个频率样本矢量RF1和RF2,每个频率样本矢量都包括32个频率样本(N1至N32对应于RF1,而N33至N64对应于RF2)。
在变换步骤13之前对该两个频率样本矢量进行修改,以去除对应于零点载波的位置的频率样本、对应于有用数据的位置的频率样本以及对应于专用于评估某个其他传输信道的导频的位置的频率样本。
如参考图8和第三实施方案所述,这生成了写做RF1mod的第一修改矢量,其仅包括奇数索引N7至N31的频率样本,以及写做RF2mod的第二修改矢量,其仅包括奇数索引N33至N57的频率样本。
在下文的变换步骤13期间,将优选变换函数应用于每个修改矢量RF1mod和RF2mod,对于每个修改矢量,这生成了信道在变换域中的相应部分响应,所述部分响应分别写做RT1和RT2。每个所得的部分响应包括以变换域表示信道并且位于长度(被测量为变换域中的样本数目)小于或等于2CP/Δ的间隔中的样本。
如图9所示并且举例而言,变换步骤13使每个修改矢量乘以特定的传递矩阵,所述特定的传递矩阵如上文所描述在此第四实施方案中按照Nmod=Np的情形进行构建。
更确切地说,有一减小的矩阵,该减小的矩阵用于构建传递矩阵并且用于将第一修改矢量RF1mod从频域转换到变换域,写做并且其获得方式是通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的表示余弦变换的矩阵中去除对应于零点载波的位置(对应于频率样本N1至N6)的前六行,并去除对应于由有用数据或由专用于估计某个其他信道的导频所调制的载波的位置(对应于偶数索引N6、N8、…、N30、N32的频率样本)的偶数索引行。有一减小的矩阵,该减小的矩阵用于构建传递矩阵并且用于将第二修改矢量RF2mod从频域转换到变换域的减小的矩阵,写做并且其获得方式是从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)的表示余弦变换的矩阵中去除对应于零点载波的位置(对应于频率样本N59至N64)的最后六行,并去除对应于由有用数据或由专用于评估某个其他信道的导频所调制的载波的位置(对应于偶数索引N34、N36、…、N58的频率样本)的偶数索引行。因此,减小的矩阵大小为(Np/Δ×N/Δ)=(13×32)。
在使第一修改矢量RF1mod乘以从减小的矩阵中获得的传递矩阵之后,以及通过使第二修改矢量RF2mod乘以从减小的矩阵中获得的传递矩阵,所获得的信道在变换域中的每个部分响应包括变换域中的Np/Δ个样本,所述Np/Δ个样本包括位于间隔2CP/Δ中以变换域表示信道的样本,以及在间隔(Np-2CP)/Δ中以变换域表示噪声的样本,其中Np>2CP。
如当Np=Nmod时,在此第四实施方案中,在反馈步骤14中发送回回波信号,所述回波信号包括变换域中各个部分响应的前2CP/Δ个样本(对应于图9中的阴影部分),或者仅包括以变换域表示信道并且位于间隔2CP/Δ中的样本。
在一个未示出的变体中,变换步骤13使修改矢量乘以传递矩阵,每个传递矩阵从减小的矩阵中获得,所述减小的矩阵的获得方式是通过从大小为(N/Δ×N/Δ)=(32×32)表示余弦变换的矩阵中去除对应于零点载波的位置的行、对应于有用数据的位置的行以及对应于专用于评估某个其他信道的导频的位置的行,同时只保留前CP/Δ个列。因此,通过这种方式获得并且写做和的减小的矩阵大小为(Np/Δ×CP/Δ)。对于当Np=Nmod时,通过这种方式获得的信道在变换域中的部分响应RT1和RT2包括以变换域表示信道并且位于前2CP/Δ个样本中的样本。
在传输器端执行的操作与参考图5B针对第二实施方案所述的操作相同。因此将不再进行描述。
5.5 其他实施方案:
在上述四种实施方案中,已考虑到傅里叶变换类型或余弦变换类型的传递函数。当然,还可以设想采取常规形式或优化形式的其他传递函数,例如,正弦变换或小波变换。
此外,在上述四种实施方案中,已考虑到多载波符号的载波数量N等于64。当然,本发明并不限于该值,并且根据所用的调制类型,N可以等于128、256等。当N等于128时,Nmod等于108,当N等256时,Nmod等于234等。
同样地,在共用步骤期间获得的时间样本矢量的数目不一定等于2。这个数目优选地为2的幂。因此,Δ可以等于4、8、16等。
如果使用“常规”传递函数(第一和第二实施方案),则样本矢量相互重叠,因为Np(或如果δ不等于1,则为Np/δ)个频率样本在大小为N/Δ(或大小为N/δ/Δ)的Δ个频率样本矢量上被共用。
因此,如果Δ=4,N=64并且Np=52,则第一频率样本矢量具有样本N7至N22,第二频率样本矢量具有样本N19至N34,第三频率样本矢量具有样本N31至N46,而第四频率样本矢量具有样本N43至N58。因此,各个频率样本矢量在个频率样本(第一频率样本矢量与第二频率样本矢量之间的样本N19至N22,第二频率样本矢量与第三频率样本矢量之间的样本N31至N34,以及第三频率样本矢量与第四频率样本矢量之间的样本N43至N46)上相互重叠。
因此,通常情况下,可以定义在频率样本矢量中所含的样本,并且也可以定义哪些样本相互重叠。
例如,当Np=Nmod时,频率样本的矢量i包括样本:
其中0=<i<Δ。因此,对于以下样本,矢量i与矢量i+1之间相互重叠,所述样本为:
如果使用“优化”传递函数(第三和第四实施方案),则样本矢量并不会相互重叠,因为该N个频率样本在大小为N/Δ的Δ个频率样本矢量上被共用。
因此,如果Δ=4,N=64并且Np=52,则第一频率样本矢量具有样本N1至N16,第二频率样本矢量具有样本N17至N32,第三频率样本矢量具有样本N33至N48,而第四频率样本矢量具有样本N49至N64。
最后,如果需要进一步减少要转发到传输器的信息的数量,则可以在将信号发送回传输器的步骤之前,降低对变换域中至少一个部分响应的前CP/Δ个或前2CP/Δ个样本造成影响的噪声,方式是利用2010年5月11日提交的第FR 10/53696号和2010年10月15日提交的第FR 10/58431号法国专利申请案中所述的可选降噪算法。
5.6 性能
本发明中提出的技术具有许多优点。
第一,在性能方面,本发明中提出的技术通过在更高质量的传输信道上反馈信息而较现有技术有所提高。在本发明中,反馈被用来返送信道在变换域中的部分响应,该等部分响应是从多组导频符号的载波(即,多个子带)中获得的,而不是用于返送从导频符号的所有非零载波中获得的总体响应。
因此,如果要考虑频率样本矢量,每一频率样本矢量包括从Np个频率样本中选出的N/Δ个连续频率样本,所述Np个频率样本通过评估信道获得(对应于专用于评估信道的Np个导频的位置),则发现这样一个信道,在变换域中,其中有用能量集中在前2CP/Δ个样本(或时间域中的前CP/Δ个样本)中。
因此,这种技术可以降低噪声功率并且提高依靠反馈传输关于信道的信息的已知技术的性能,尤其涉及依靠关于信道在变换域而不是在频域中的信息的反馈传输的技术。
因此,与在信道的总体频率响应上使用余弦信道的反馈传输技术相比,本发明在变换域中的N个样本上,而不是在变换域中的Np个样本上对噪声功率进行平均,并且不超过Δ×2CP/Δ个样本以变换域形式被返送到传输器。因此,不管所用的传递函数类型为何种,在噪声上的节约(saving)或“增益”为10log(N/Np)。
应注意,此增益取决于通信系统的参数,并且尤其取决于零点载波的数量。应想到,在本通信系统中,总会具有一些由零值在频谱边缘调制的载波(也称为非调制载波),为的是避免对占用相邻频带的系统造成干扰。
举例而言,对于802.11n标准(WiFi标准,其中N=64并且Np=Nmod=52),此增益为0.9分贝(dB),并且对于3GPP-LTE类型(移动网络标准,其中N=1024,并且Np=Nmod=600)的系统,此增益可以提高到2.31dB。
第二,本发明可以降低依靠反馈传输关于信道的信息的已知技术的复杂性,尤其涉及到依靠反馈传输关于信道在变换域而不是在频域中的总体信息的技术。
更确切地说,本发明可以通过考虑Δ的不同值来显著降低确定关于信道在变换域中的信息的确定过程的复杂性,而不会降低性能。
因此,尽管依靠反馈传输关于信道在变换域中(使用DCT)的总体响应的技术需要使用Np2个乘法运算以及Np(Np-1)个加法运算,但是依靠传输从信道在变换域中(使用DCT)的部分响应中提取的样本的本发明技术仅需要使用(N/2Δ)log2(N/Δ)个乘法运算并且仅需要(3N/2Δ)log2(N/Δ)-N+1个加法运算。
举例而言,对于3GPP-LTE系统,关于信道在DCT变换域中的总体响应的反馈传输需要360,000次乘法运算以及359,400次加法运算,但是根据本发明传输从信道在(DCT)变换域中的部分响应中提取的样本(其中Δ=8)可以使乘法运算数量减少78次并且使加法运算数量减少37次。
因此,下面的表格给出了对于WiFi 802.11n标准或3GPP-LTE标准,取决于通过共用步骤递送的频率样本矢量的数量Δ的所需乘法运算和加法运算的数量:
最后,本发明的性能在图10A和图10B中示出,图10A和图10B所表示的是,随802.11n标准(图10A)和3GPP-LTE标准(图10B)的应用中的信噪比变化的,真实信道与接收回波信号之后在传输器处产生的信道响应之间的均方差(MSE)。
更确切地说,曲线100A(或根据具体情况为100B)图示了随信道在(DCT)变换域中的总体响应的反馈传输的信噪比变化的均方差,而曲线101A(或根据具体情况为101B)示出随关于信道在(DCT)变换域中的部分响应的反馈传输的信噪比变化的均方差,其中Δ=2。对于Δ=4或Δ=8的曲线几乎重叠在针对Δ=2获得的曲线上。
5.7 传输和接收链路的实例
下文参考图11A和图11B描述MIMO传输系统中传输和接收链路的实例,所述MIMO传输系统用OFDM调制实施Nt个传输天线和Nr个接收天线。
在传输端时,传输器(例如,接入点AP)接收反馈信号Fbck,所述反馈信号Fbck使用上述接收方法传输并且传送的是包括以变换域表示信道的样本的至少两个集合,其中每个集合与不同的部分响应相关联。
频率样本矢量随后在重新组合模块111中重新组合,从而可以在所有非零值载波上恢复信道的频率响应,并且递送关于信道在频域中的总体信息(信道评估)。多载波信号随后以常规方式进行成形以考虑信道评估(MIMO空间/时间编码112、插入导频符号P1131至113Nt、OFDM调制1141至114Nt、插入保护区间CP 1151至115Nt、在该Nt个传输天线上传输)。应注意,MIMO空间/时间编码操作以及插入导频符号P的操作在频域中执行,然而插入保护区间的操作在时间域中执行。
在接收端,接收器(例如,站)在Nr个接收天线上接收多载波信号并且执行以下常规操作:去除保护区间CP 1211至121Nr、OFDM调制1221至122Nr、提取导频P 1231至123Nr、在导频的帮助下评估信道124、递送关于信道在频域中的信息(频率响应)、等化以及检测125,以及递送所传输数据的评估。应注意,去除保护区间的操作在时间域中执行,而提取导频、评估信道、等化和检测的操作在频域中执行。
除了这些操作以外,接收器还在共用模块126中在至少两个频率样本矢量之间共用信道的频率响应的频率样本(以频域获得的信道评估)。随后,接收器在变换模块127中将频率样本矢量从频域变换到变换域,对于至少一个频率样本矢量,所述变换模块127将部分响应以变换域递送到信道。
部分响应具有以变换域表示信道的样本,所述样本与以变换域表示噪声的样本一起,位于长度小于或等于CP/Δ(对于傅里叶变换类型的传递函数)或者长度小于或等于2CP/Δ(对于余弦信道类型的传递函数)的间隔中。
然后,从该等部分响应中提取的以变换域表示信道的样本被编码,并被在返回路径上送回(Fbck)。
5.8 传输器和接收器的构造
最后,参考图12A和图12B,分别描述了用于实施上述具体实施方案中的传输技术和接收技术的传输器和接收器的简化构造。
此种传输器具有存储器ME,ME包括缓冲存储器;以及处理单元PE,例如,其配备有微处理器且由计算机程序PgE控制,所述传输器用于执行本发明的传输方法。
举例而言,初始化时,计算机程序PgE的代码指令被加载到随机存取存储器(RAM)中,随后由处理单元PE的处理器执行。处理单元PE接收用于发送以及接收回波信号Fbck的数据来作为输入。处理单元PE的微处理器应用计算机程序PgE的指令来执行上述传输方法的步骤,从而对多载波信号进行成形。为此,传输器不仅包括存储器ME,而且还包括:用于使用接收器来接收送回的回波信号的构件,并且所述构件还用于递送包括以变换域表示信道的样本的至少两个集合;用于将所述集合变换到频域从而递送频率样本矢量的构件;以及用于重新组合频率样本矢量的构件。
这些构件由处理单元PE的微处理器来控制。
此种接收器包括存储器MR,MR包括缓冲存储器;以及处理单元PR,例如,其具有微处理器且由计算机程序PgR控制,所述接收器实施本发明的接收方法。
举例而言,初始化时,计算机程序PgR的代码指令加载到RAM中,随后由处理单元PR的处理器执行。处理单元PR接收多载波信号来作为输入。处理单元PR的微处理器应用计算机程序PgR的指令执行上述接收方法的步骤,从而评估所传输的数据并且产生回波信号Fbck。为此,除了存储器MR以外,接收器还包括:用于评估传输信道的构件;用于在至少两个频率样本矢量上共用信道的频率样本的构件;用于将频率样本矢量从频域变换到变换域的构件;以及用于送回回波信号的发送器构件,所述回波信号包括从该等部分响应中提取出的以所述变换域表示信道的至少一些样本。
这些构件由处理单元PR的微处理器控制。
如果使用的是优化传递函数,则存储器MR也用于存储在将矩阵分解成特征值的步骤期间所获得的特征值。
Claims (15)
1.一种接收与由传输器经由至少一个传输信道传输的多载波信号相对应的信号的方法,所述接收方法包括评估步骤(11):评估所述至少一个信道并且递送关于所述至少一个信道在频域中的总体信息,称为“频率响应”,并且所述总体信息包括频率样本;
所述方法特征在于,对于所述至少一个信道,所述方法还包括:
至少一个共用步骤(12):将所述信道的所述频率响应细分成块并且递送至少两个频率样本矢量,给定的频率样本可能属于多个频率样本矢量;
变换步骤(13):将所述频率样本矢量从所述频域变换到变换域,并且对于至少一个频率样本矢量,递送所述信道在所述变换域中的部分响应;以及
反馈步骤(14):将回波信号发送回所述传输器,所述回波信号传送的是从所述部分响应中提取的样本,并且所述样本以所述变换域表示所述信道。
2.根据权利要求1所述的接收方法,其特征在于,所述频率响应包括N个频率样本,其中N为所述多载波信号中导频符号的载波数量,并且其特征在于,所述共用步骤(12)在所述频率样本矢量中仅共用Np个频率样本,所述Np个频率样本对应于由专用于评估所述信道的导频所调制的所述导频符号的载波的位置,其中Np小于N。
4.根据权利要求1所述的接收方法,其特征在于,所述变换步骤(13)使用傅里叶逆变换,其对于每个频率样本矢量,递送所述信道在时间域中的部分响应。
5.根据权利要求1所述的接收方法,其特征在于,所述变换步骤(13)使用余弦变换,其对于每个频率样本矢量,递送所述信道在所述变换域中的部分响应。
6.根据权利要求1所述的接收方法,其特征在于,所述频率响应包括N个频率样本,其中N为所述多载波信号中导频符号的载波数量,并且其特征在于,所述共用步骤在大小为N/Δ的Δ个频率样本矢量之间共用所述N个频率样本。
7.根据权利要求6所述的接收方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:通过将每个频率样本矢量与修改矢量相关联来处理所述频率样本矢量,所述修改矢量仅包括频率样本,所述频率样本对应于由专用于评估所述信道的所述导频符号的导频所调制的载波的位置,并且其特征在于,所述变换步骤(13)对于每个修改矢量使用传递矩阵,所述矩阵在构建时考虑了由专用于评估所述信道的导频所调制的载波的位置。
8.根据权利要求1所述的接收方法,其特征在于,频率样本矢量的数量为2的幂。
9.一种用于接收与由传输器经由至少一个传输信道传输的多载波信号相对应的信号的接收器,所述接收器包括评估构件(11),所述评估构件用于评估至少一个信道并且递送关于所述至少一个信道在频域中的总体信息,称为“频率响应”,并且所述总体信息包括频率样本;
所述接收器特征在于,其进一步包括:
共用构件(12),用于将所述信道的所述频率响应细分成块并且递送至少两个频率样本矢量,给定的频率样本可能属于多个频率样本矢量;
变换构件(13),用于将所述频率样本矢量从所述频域变换到变换域,并且对于至少一个频率样本矢量,递送所述信道在所述变换域中的部分响应;以及
反馈构件(14),用于将回波信号发送回所述传输器,并且传送从所述部分响应中提取的至少一些样本,所述样本以所述变换域表示所述信道。
10.一种根据权利要求1所述的接收方法进行传输的回波信号,所述回波信号特征在于,其所传送的是从所述部分响应中提取的至少一些样本并且所述样本以所述变换域表示所述信道。
11.一种经由至少一个传输信道传输多载波信号的方法,所述方法特征在于,其包括以下步骤:
根据权利要求1所述的接收方法接收(21)发送回的回波信号,并且递送包括以所述变换域表示所述信道的样本的至少两个集合,并且每个集合与不同的部分响应相关联;
将所述集合变换(22)到频域,从而递送频率样本矢量;以及
将所述频率样本矢量重新组合(23),从而递送关于所述信道在所述频域中的总体信息。
12.根据权利要求11所述的传输方法,其特征在于,对于所述集合中的至少一者,所述变换步骤(22)执行以下步骤:
在所述变换域中构建大小为N/Δ的样本矢量,所述矢量包括所述集合和零元素,其中N为导频符号的载波数量,而Δ为频率样本矢量的数量;以及
使所述变换域中的所述样本矢量乘以大小为N/Δ×N/Δ的传递矩阵,从而递送大小为N/Δ的频率样本矢量。
13.根据权利要求11所述的传输方法,其特征在于,对于所述集合中的至少一者,所述变换步骤(22)执行使所述集合乘以大小为CP/Δ×N/Δ的传递矩阵的步骤,所述矩阵是从大小为N/Δ×N/Δ的表示变换的矩阵中提取出的,从而递送大小为N/Δ的频率样本矢量,其中N为导频符号的载波数量,Δ为频率样本矢量的数量,而CP为所述多载波信号的保护区间中样本的数量。
14.一种用于经由至少一个传输信道传输多载波信号的传输器,所述传输器特征在于,其包括:
接收器构件(21),用于接收由根据权利要求9所述的接收器发送回的回波信号,并且递送包括以所述变换域表示所述信道的样本的至少两个集合,每个集合与不同的部分响应相关联;
变换构件(22),用于将所述集合变换到频域并且递送频率样本矢量;以及
重新组合构件(23),用于将所述频率样本矢量重新组合并且递送关于所述信道在所述频域中的总体信息。
15.一种计算机程序,其包括用于在处理器执行此程序时,执行根据权利要求1或根据权利要求11所述的方法的指令。
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