TW201025896A - MIMO preamble for initial access with an unknown number of transmit antennas - Google Patents

Description

201025896 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 概括地說，本發明涉及mim〇通訊系統，更具體地說，涉 及用於教在與行動用戶進行初始同步期間在基地台處使 用的發射天線的數目的方法。 【先前技術】 ❹ ❹ 多輸入多輸出㈤則無線通訊系統利0個發射和身 收天線來實現發射和接收機分集，這可以獲得更可靠的通a 及旧改善的資料吞吐量。當多個發射天線可用時在基心 處通常只利用一個有效發射妥始a 癸效發耵天線向仃動用戶發送ΜΙΜΟ系矣 中的前序信號或主要同步信號。這是因爲在初始存取期間月 戶無法知道基地台處的天線數。因此，無法在初始存取期爲 使用作爲多個天線的固有特性的發送分集。 在1EEE8G2.16m標準的制訂程序中，在與基地台進行主 同步之後，行動用戶需要對廣播通道（bch)進行解碼。吻 可以包含全系統的參數以便實現初始存取。另外，bch 藉由多個發射天線來發送。代替提供用於bch訊息的引= 的做法，可以使用循提#、思人# / 等頸 使用擔環延遲分集（CDD)方案 送前序信號的延遲後的副本。爲了達到這一目 = 訊和通道估計。 基台所使料發射天線數的資 因此在本領域中，需要能夠在與行動用户進行主同步期 201025896 間用於對基地台處所使用的發射天線數進行傳送的技術。 【發明内容] 本發月的些實施例提供用於多輸入多輸出（MIM〇 )通 :系統中的無線通訊的方法、系統、裝置和電腦程式産品。 該方法般包括.根據從多個接收天線接收到的符號對前序 信序列進行解碼，並且根據所解碼的前序信號序列來確定 ❿用於發射所述前序信號序列的發射天線的數目。 本發月的些實施例提供用於多輸入多輸出（MIMO)通 訊系統中的無線通訊的方法、系統、裝置和電腦程式産品。 該方法般包括.確定用於傳輸的發射天線的數目，從對應 於不η數目的發射天線的多個前序信號序列中，選擇對應於 所確定數目的發射天線的前序信號序列，並且從所確定數目 的發射天線發射所選擇的前序信號序列。 【實施方式】 對於本發明的一些實施例，基地台可以在主同步期間藉 由從多個發射天線發送前序信號序列的方式來使用發射分 集。可以對前序信號序列進行選擇以傳送在傳輸期間所使用 的發射天線數。因此，在正確地解碼前序信號序列之後，接 收方行動站（或用戶站）可以知道基地台處使用的天線的數 目’從而能夠實現通道估m，t發送主要同步信號時 可以實現允許從發射分集受益的一些實施例，其中該主要同 201025896 步L號諸如包含用於系統存取的全系統參數的8 6瓜廣播 通道（BCH)。 、 藉由預留一組前序信號序列（其中每個序列與基地台處 所使用的不同發射天線數相關聯），行動站可以同時獲取同 * 步並且確定發#天線數。利肖發Μ天線數的知識，舉例而 • S，行動站可以根據用於發送前序信號序列的傳輸方案（例 如’ CDD )的知識來執行ΜΙΜΟ通道估計。 _ 本案中使用的「示例性」一詞意味著「用作示例、實例 或例證」。本案中被描述爲「示例性」的任何實施例不應被 解釋爲比其他實施例更優選或更具優勢。 本案中所描述的技術可以用於諸如分碼多工存取 (CDMA )系統、分時多工存取（TDMA )系統分頻多工 存取（FDMA )系統、正交FDMA ( 〇FDMA )系統單載波 FDMA ( SC-FDMA )系統、分空間多工存取（SDMA )系統、 無線區域網路（WLAN )等之類的各種通訊系統。術語「系 ® 統」和「網路」經常互換使用。OFDMA系統可以實現諸如 超行動寬頻（UMB)、演進型 UTRA( E-UTRA)、IEEE 802.1 1 (也稱爲 W卜Fi)、IEEE 802.16 (也稱爲 WiMAX)、IEEE 802·20、Flash-OFDM®等之類的空中介面。這些不同的空中 介面和標準是本領域内公知的。 爲清楚起見’下面針對WiMAX描述了本發明技術的一些 態樣’而在下文的描述中多使用WiMAX術語。在IEEE 802.16 文件（日期爲2004年1〇月1日，題爲r part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems」） 6 201025896 和IEEE 802.16e文件（曰期爲2006年2月28日，題爲「Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems; Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands」）中對WiMAX進行了描述。這些文件是公 開可用的。這些技術也可以用於IEEE 802.16m，其是正在開 發的WiMAX的一種新空中介面。 圖1示出了有多個基地台（BS) 110和多個用卢站（ ss) 120的無線通訊糸統1〇〇。基地台是用於支援用戶站的通訊 並且可以執行諸如對用戶站的連接、管理和控制之類的功能 的站》基地台還可以稱爲節點B、演進型節點B、存取點等 等。系統控制器130與基地台110耦接並提供 的協調和控制。 ^ ° 鲁 用戶站120分佈在整個系統中，每個用戶站可以是固突 的或移動的。用戶站也可以稱爲行動站、終端、存取終端^ 用戶設備、用戶單元、用戶站等等。用戶站可以是蜂巢 話、個人數位助理（PDA)、無線設備、無線數據機、^ 型設備、膝上型電腦、無線電話等等。用戶站可以在下行每 路及/或上行鍵路（UL)上與基地台 下 (或前向鍵路)指的是從基地台到用戶站的通訊鍵:仃= 鏈路（或反向鍵路）指的是從用戶站到基地台的通訊鍵Γ 圖2示出了 ！刪敗16中分時雙工（τ =鏈路。 性訊框㈣2°。。可以將傳輸等時線劃分爲訊樞的！的示例 個訊框跨越預定的時間周期（例如，5毫秒 的早几。母 / C ms))，並且 201025896 可以劃分成下行鏈路子訊框和上行鏈路子訊框。一般而言， 下行鏈路和上行鏈路子訊框可以覆蓋訊框的任何部分。下行 鍵路和上行鏈路子訊框可以由發送傳油隙（ttg)和接收 傳輸間隙（RTG )分隔開。 可以定義多個實體子通道。每個實體子通道包括一組連 續的或分佈在系統頻寬上的次載波。還可以定義多個邏輯子 通道，並且根據已知的映射關係將其映射到實體子通道上。 φ 邏輯子通道可以簡化對資源的分配。 如圖2中所示，下行鏈路子訊框可以包括前序信號、訊 框控制標頭（FCH)、下行鏈路映射（DL_MAp)、上行鏈 路映射（UL-MAP)和下行鏈路（DL)突發（burst)。前序 信號可以攜帶供用戶站用於訊框檢測和同步的已知傳輸。 FCH可以攜帶用於接收DL_MAp、ULMAp和下行鍵路突發 的參數。DL-MAP可以攜帶DL_MAP訊息，DL_MAp訊息可 以包括用於下行鏈路存取的各種類型的控制資訊（例如，資 ⑩源分配或分派）的資訊單元（IE)。UL-MAP可以攜帶UL-MAP 訊息，UL-MAP訊息可以包括用於下行鏈路存取的各種類型 的控制資訊的IE。下行鏈路突發可以攜帶正在接受服務的用 戶站的資料。上行鏈路子訊框可以包括上行鏈路突發，上行 鍵路突發可以攜帶由被排程進行上行鏈路傳輸的用戶站發 送的資料。 本案中描述的前序信號傳輸技術可以用於多輸入多輸出 (ΜΙΜΟ )傳輸以及多輸入單輸出傳輸（MIs〇)。另外，這 些技術可以用於下行鏈路以及上行鏈路上的前序信號傳 8 201025896 輸。爲清楚起見，下面針斟π y ΐ t ΜΙΜΟ下行鏈路上的前序信號傳 輸來描述這些技術的一些雜樣。 圖3不出了基地台知田ή l 和用戶站120的設計方案的方塊 圖’它們是圖1中的基地台之—和用戶站之…基地台11〇 配備有多個（Μ)天線334"，j 334m。用戶站12〇配備有多 個（R)天線352a到352r。 在基地台1 1 〇處，發钱fTY、 赞这（TX)貝料處理器32〇從資料源 φ m接收資料’根據-或多個調制和編碼方案對資料進行處 理（例如，編碼和符號映射），並提供資料符號。如本案中 所使用的’資料符號是用於請的符號，前序信號符號是用 於-序信號的符號’符號可以是實數值的或複數值的。資料 t前序信號符號可以是來自諸如PSK或QAM之類的調制方 2調制符號。前序信號（一般而言，或引導頻信號）可以 括基地台和用戶站事先均已知的資料。τχ MIM0處理器 I30可以處理資料和引導頻符號’並將Μ個輸出符號流提供 二Μ個調制器（M〇D) 332ai，j 332m。每個調制器如可以 U輸出符號流（例如，針對〇FDM)進行處理以獲取輸 類：樣流。每個調制器332可以進一步調節（例如，變換爲 1濾波、放大和升頻轉換）其的輸出採樣流並產生下行 以P號。來自調制器332以332111的M個下行鏈路信號可 刀別藉由天線334a到334m來發送。 收^用戶站120處，R個天線仙到352r從基地台"Ο接 供給π::信號’並且每個天線352將接收到的信號提 關聯的解調器（DEMOD) 354。每個解調器354可以 201025896 調節（例如，濾波、放大、降頻轉換和數位化）其所接收到 的信號以獲取輸入採樣，並可以進一步對輸入採樣（例如， 針對OFDM)進行處理以獲取接收到的符號。每個解調器以4 可以將接收到的資料符號提供給MIM〇檢測器3，並將接 收到的引導頻符號提供給通道處理器Μ*。通道處理器 根據接收到的引導頻符號來估計從基地台1]〇到用戶站 的ΜΪΜΟ通道的回應，並將_〇通道估計提供給奶觸 檢測器360。ΜΙΜΟ檢測器360可以根據ΜίΜ〇通道估計在 接收到的符號上執行ΜΙΜ0檢測，並提供檢測到的符號，也 就是對所發送的資料符號的估計1收（Rx)資料處理器 370可以處理（例如’符號解映射和解碼）檢測到的符號， 並將解碼後的資料提供給資料槽372。 鲁 用戶站120可以評估通道狀況並產生反饋資訊，該反馈 資訊可以包括錢類型的資訊。該反饋資訊和來自資料源 378的資料可以由TX資料處判鳩進行處理（例如，編、 碼和符號映射），φτΧΜΙΜ〇處理器382進行㈡處理， 並進-步由調制器354&到354r進行處理以產生㈣上行鍵 路信號’並藉由天線352a到352r來發送這些信.號。在基地 台no處，來自用戶站㈣的汉個上行鍵路信號由天線仙 到334m進行接收，由解調器3仏到332m進行處理，由麵〇 檢測器336進行空間處理，並進一步由rx資料處理器⑽ 進行處理（例如，符號解映射和解碼）以恢復由用戶站⑽ 發送的反饋資訊和資料。控制器/處理器340可以根據反饋資 訊來控制發往用戶站120的資料傳輸。 201025896 控制器/處理器340和390分別指導基地台11〇和用戶站 120處的操作。記憶體342和392分別儲存基地台ιι〇和用 戶站120的資料和程式碼。排程器344可以根據從所有用戶 站接收到的反饋資訊來排程用戶站12〇及/或其他用戶站以 在下行鍵路及/或上行鏈路上進行資料傳輸。 IEEE 802.16在下行鏈路和上行鏈路上採用正交分頻多工 (OFDM) 。OFDM將系統頻寬劃分爲多個（Nfft)正交的 φ 次載波，其也可以稱爲音調（tone)、頻段（bin)等等。每 個次載波可以用資料或引導頻進行調制。次載波的數目則取 決於系統頻寬和相鄰次載波之間的頻率間隔。舉例而言，Νρρτ 可以等於128、256、512、1024或2048。僅將全部Nfft個 次載波的一個子集用於資料和引導頻的傳輸，剩餘的次載波 則作爲保護次載波以使系統能夠滿足頻譜遮罩的要求。在下 面的描述中，資料次載波是用於資料的次載波，引導頻次載 波是用於引導頻的次載波。OFDM符號可以在每個〇fdm符 © 號周期（或簡稱符號周期）中傳輸。每個〇FDm符號可以包 括用於發送資料的資料次載波’用於發送引導頻的引導頻次 載波’及/或未用於資料或引導頻的保護次載波。 圖4示出了 OFDM調制器400的設計方塊圖，OFDM調 制器400可以包含於圖3中的每個調制器332a到332m和調 制器354a到354r中。在OFDM調制器400中，符號-次載波 映射器410接收輸出符號並將其映射到全部Nfft個次載波 上。在每個OFDM符號周期中，單元412用NFFT點逆離散 傅立葉變換（IDFT )將全部Νρρτ個次載波的Nfft個輸出符 201025896 號變換到時域，並提供包含Nfft個時域採樣的有用部分。每 個採樣是要在一個碣片周期中發送的複數值。並聯串聯 (Ρ/S)轉換器414將有用部分中的Nfft個採樣串列化。循 環字首產生器416複製有用部分的最後Ncp個採樣並將這 NCP個採樣附加到該有用部分的前面，從而形成包含n 個採樣的OFDM符號》因此，每個〇fdm符號包含Νρρτ個 採樣的有用部分和NCP個採樣的循環字首。循環字首用於對 _ 抗由無線通道中的延遲擴展（delay spread )造成的符號間干 擾（ISI)和載波間干擾（ICI) ^ 返回參照圖3,在下行鏈路上，基地台11〇處的m個發 射天線和用戶站120處的R個接收天線構成了 Mim〇通道。 該ΜΙΜΟ通道由M.R個單輸入單輸出（SIS〇)通道構成，或 者說每對可能的發射和接收天線對應一個SISO通道。可以 將每個SISO通道的通道回應，用時域通道脈衝回應或相應 的頻域通道頻率回應來表示。通道頻率回應是通道脈衝回應 ❿ 的離散傅立葉變換（DTF)。 每個SISO通道的通道脈衝回應可以由l個時域通道分接 點（tap)來表示，其中L通常遠小於Nfft。也就是說，如 果在發射天線處施加一個脈衝，那麼以接收天線處所採用的 採樣速率針對這一脈衝激勵所取得的L個時域採樣應該足夠 表示SISO通道的回應。通道脈衝回應所要求的通道分接點 數（L)取決於系統的延遲擴展，也就是在接收天線處最早 和最晚的有足夠能量的到達信號採樣之間的時間差。 每個SISO通道包括在該SISO通道的發射天線和接收天 12 201025896 線之間的一或多個傳播路徑，這些傳播路徑是由無線環境確 定的。每個路徑與特定的複數增益和特定的延遲相關聯。對 於每個SISO通道，L個通道分接點的複數增益由該SISO通 道的路徑的複數增益確定。每個SISO通道因此具有路徑A 到Α-ι的通道概況（channel profile )，其中每個路徑4的複 數增益可以是零值或非零值的。 示例性循環延遲分集 如本案中所描述的，對於一些實施例，基地台可以藉由 從多個發射天線發送前序信號序列的方式在主同步期間使 用發射分集。可以選擇特定的前序信號序列以指示用於發射 該序列的發射天線數。因此，行動站可以同時獲得同步並確 定發射天線的數目。利用發射天線數的知識，行動站可以根 據用於發送前序信號序列的傳輸方案的知識綠行⑽㈣通 道估計。 Φ 對於一些實施例，可以將循環延遲分集（CDD)方案用 從基地台料料錢序Lf㈣分集（CDD)可以 於在麵〇傳輸中建立頻率分集，其可以改善差錯率性能 利用循環延遲分集，可u 1 τ 果 T以如下所述地將每個發射天線 OFDM符號循環延遲不因 避不门的數量。可以從Μ個發射天線發 Μ個不同的循環延遲 偈環延遲的“號。但是，在一些情況中，循環. 遲分集會對ΜΙΜΟ通谨任< 士 通道估计有不利影響。具體來講，如果」 被延遲的信號盘请道概 - 概况中的路徑延遲相匹配，則可能盔, 分開路徑。舉例而言， ·，、、， 十於、.α疋的接收天線，可能無法確 13 201025896 兩個採樣的延遲的複數增益是 第一發射天線並藉Μ $自沒有循環延遲的 行鏈路信號，還是（π)來自 接收到的下 發射天線並藉由有—個：樣自：―個採樣的循環延遲的第二 路信號，或者是（iii)來自右^ 接收到的下订鏈 射*嫂㈣丄 自有兩個採樣的循環延遲的第三發 、如線並藉由沒有延遲的路徑接收到的下行鏈路信號。 ❹ 料概況具有路到‘並且如果來自_㈣ 天線的]VI個下行鍵路^士練* Μ_ 吴 有^到的猶環延遲，那麼如 A m〇dTs對於索引值/和衍中的所有值均是不同的（其 ’ ，㈣，…，〜’ Ts是有用部分的持續時間 以等於Nff 了個抽樣’「mod」表示模運算），則可以毫無含 糊=確定每個咖通道的L個通道分接點。這一條件適用 於完全頻率重用。 /在本發明的-個實施射，可以將每個發射天線（除了 禮㈣遲爲零的_個發射天線外）的循環延遲〜選擇爲大於 •系統中預期延遲擴展的最大值。可以將循環字首的長度Ncp 選擇爲大於系統中的預期延遲擴展的最大值，以使bNcp。從 而，可以將每個發射天線的循環延遲選擇爲循環字首長度的 整數倍，如下所示： ^ 再中》ι = 〇，.··，Μ-1 ( i ) 圖5示出了針對示例性的]^=4個發射天線的例子使用公 式（1)中的循環移位進行的循環延遲分集。發射天線〇有 14 201025896

零個循環移位’對於产 ^ A /延遲了零個採樣線而言有用部分被循環移位 發射天線_用::被天:環：了 2有抓p個循環移位，==移位了 NGP個採樣。發射天線 環移位了冰p個採發射天線而言有用部分被猶 ^發射天線3有3NCP個循環移位， 於這:發射天線而言有用部分被循環移位〜採樣對 ❹ 環移位Γ㈣Λ間由如^絲選擇M㈣射天線的循

其中 w = 〇，...，M-2 (2) ❹ ，⑴是公式（2)的特例，其中，一〜公式（2) 的叹冲方案確保對於；和所的所有值都是不同的。來 自所有Μ個發射天線的所有L個路徑的通道估計（稱爲完整 通道估計）可以是確定的，其中“ N一果_發射天 線的循環移位是標準化的或事先已知的，則不需要明破地發 送針對循環移位的訊令、 圖6示出了在圖3中的基地台i 1〇處的調制器332&到η。 的叹汁方塊圖。爲簡單起見，圖6只示出了用於產生.Μ個 發射天線的前序信號的處理程序。基地台u〇可以從Μ個發 射天線發送前序信號符號，以便有助於用戶站12〇進行的通 道估什。可以在S個次載波上發送前序信號符號，其中一般 。在發射天線〇的調制器332a中，符號次載波映射器 61〇a將前序信號符號映射到前序信號次載波，並將零值符號 15 201025896 映射到剩餘的次载波。IDFT單元6l2a . 零值符號上執行NFFTa IDFT並提 Nfft個前序信號和 轉換器_將〜個採樣串列化。循/時域採樣。⑽ 射天線0的N阶個採樣循環移位〇個=遲早几616a將發 他附加循環字首，並提供包括第_/環字首產生器 的OFDM符號。 '5號的發射天線0 調制器可以類似地產生包括第二個 _ 參 T的_符號。但是，循環延遲單元616:針= 天線1將^個採樣循環移位^個採樣。其餘每個調制器 332可以類似地產生包括 別裔 ⑽Μ Μ 匕括相對應的别序信號的發射天線的 〇匪錢，^要針對聽㈣Nfft_㈣㈣位 個採樣。 爲了確定基地台處的天線配置，可以將用於每種所支援 的發射天線數的不同前序信號序列用作主要同步信號。作爲 -個示例’如果在基地台處支援卜2和4個天線，則可以 ❹要求將3個不同的前序信號序列預留爲主要同步信號。爲了 準確地檢測發射天線數，可以產生前序信號序列以使得同一 序列的循環移位之間的自相關性等於零，並使不同序列的循 環移位之間的互相關性近似等於零。 在全球互通微波存苎（WiMAX)和長期進化（LTE)標 準中’可以將一組恒定幅度零自相關性（C〇nstant Amplitude and Zero Auto Correlation，以下縮寫爲 CAZAC)序列作爲 行動用戶和基地台之間進行主同步之後用於通道估計的引 導頻序列來使用。在本發明中，CAZAC序列用於在主同步期 201025896 間確定發射天線數。此後，藉由將接收到的採樣與所發送的 CAZAC序列的延遲版本進行相關（correlate)並藉由獲知發射 天線數，就有可能恢復每個發射天線和每個接收天線之間的 通道脈衝回應。 用於發射天線數未知的初始存取的示例性ΜΙΜΟ前序信號 如本案中所描述的，對於一些實施例，基地台可以藉由 從多個發射天線發送前序信號序列的方式在主同步期間使 用發射分集。可以選擇特定的前序信號序列來指示用於發送 該序列的發射天線數。因此，行動站可以同時獲得同步並確 定發射天線數。利用發射天線數的知識，行動站可以根據用 於發送前序信號序列的傳輸方案的指示來執行ΜΙΜΟ通道估 計。 圖7示出了能夠用於根據前序信號序列本身來確定用於 發送該序列的天線數的檢測器的方塊圖。在確定發射天線數 φ 之後，該檢測器可以執行ΜΙΜ〇通道估計。對於一些實施例， 可以將從基地台發送的前序信號設計爲使檢測器能夠使用 恒定巾田度零自相關性（cAZAC)對前序信號序列進行解碼。 CAZAC序列所具有的特性是同_ cazac序列的循環移位之 間自相關性等於零，並且雨徊 亚立兩個不冋CAZAC序列的循環移位 之間互相關性近似等於零。 針對圖7中每個接收夭錄 ^接收到的]SfpFT 個前序信號符 號可以表示爲： 17 201025896 yj — P · hj η 其中·Κ;_疋接收天線_/上.的NFFT個採樣的觀測結果的Nfft xl 向量，尸是針對NFFT個前序信號採樣的CAZAC前序信號序 列的Ν^χΜ.Νπ矩陣，而^是M個發射天線的通道增益的 M.NCPxl向量’ #1是M.Ncpxi雜訊向量。向量\可以定義爲：

hia

公式（4 )的第—組Ncp個元素心表禾發射天線〇的通道增 益’接下來組· NCP個元素Α"表示發射天線1的通道增益， 以此類推，最後一組Ncp個元素〜^表示發射天線Μ- 1的通 道增益。公式（3)中針對M個發射天線的CAZAC前序信 號序列的矩陣p可以定義爲： P = k A·· . ~] (5)

其中A疋尺寸爲NfftxNcp的矩陣，其表承發射天線m的CAZAC 18 201025896 前序信號序列，該序列由nfft個前序信號採樣的最多Ncp個 循環移位組成。矩陣〜（m = 0,丨，…，M_1}藉由將原始前序 信號序列循環移位到+ 組成。可以將不同的 CAZAC前序信號序列用於不同的所支援的發射天線數，從而 得到矩陣P中不同的值》如果在基地台處支援c種不同的天 線配置’則可以在系統中定義C個不同的矩陣p，如圖7中 方塊710針對C=3的示例性情況所示出的。因爲事先不知道 發射天線數M，所以可以將Μ的值固定爲系統中所支援的最 大天線數Mmax。 發射天線確定邏輯712可以將在任意接收天線7•處接收到 的前序信號符號與對應於所有所支援的發射天線數的多個 CAZAC序列進行相關： (6) 其中矩陣P是公式（5)中矩陣P的厄密（Hermitian )版本。 可以針對全部C種所支援的發射天線數，將公式（6 )所定 義的相關重複C次，其中尸針對特定的發射天線配置來說是 獨特的。 利用給定CAZAC序列的循環移位之間的自相關性精確爲 零而兩個不同的CAZAC序列的循環移位之間的互相關性近 似於零的性質，可以確定出用上面描述的CDD方案所發送的 實際上是哪個前序信號序列。如果公式（6)給出的關於相 19 201025896 關性的前序信號假設與實際發送的前序信號匹配，則該相關 性提供所有發射天線和第j個接收天線之間的通道分接點的 向量。如果前序信號假設與實際發送的前序信號不匹配，則 公式（6)給出的相關性提供其中每個位置包含所有發射天 » 線和第j個接收天線之間所有通道分接點的線性組合的向 量。這兩種情況可以藉由比較相關輸出的峰值表現來區分。 因此，可以在發射天線確定邏輯712的輸出處明確地確 φ 定發射天線數Μ。可以將CAZAC序列應用於通道估計邏輯 714並與從所有R個接收天線接收到的前序信號符號進行相 關，其中該CAZAC序列對應於特定的所確定的發射天線數 Μ並且是用滿足公式（2)中的條件的先前已知（標準化） 的移位值到進行循環移位的。 因爲具有不同循環移位的CAZAC序列的自相關性提供零 值結果並且可以將CDD方案用於傳輸，所以可以在通道估計 邏輯714的輸出處明確地確定通訊系統中每個發射天線和每 Φ 個接收天線之間的單輸 入單輸出（SISO)通道。 圖8不出了與本發明的一些實施例一致的用於使用發射 分集來發送前序信號序列的示例性操作8〇〇，其中該序列指 示所使用的發射天線數。舉例而言，操作8〇〇可以由基地台 no執行以便使用如圖6中所示的一組調制器藉由cdd方案 從多個發射天線來發送前序信號序列。 操作在802處，以確定用於_〇傳輸的發射天線數開 始。舉例而言，可以將基地台配置爲使用2N個天線（例如， 1、2、4或8)進行發送。在8〇4處，選擇對應於所確定數 20 201025896 目的天線的前序信號序列；在806處，從該數目的天線發送 所選擇的前序信號序列❶在成功解碼前序信號序列後，接收 行動站能夠獲知發射天線的數目，並且從而可以執行ΜΙΜΟ 通道估計。 圖9示出了（例如’在接收所發送的前序信號序列的行 動站處執行的）示例性操作9〇〇。在902處，從多個發射天 線接收前序信號符號的採樣。在9〇4處，在接收到的符號上 φ 執行與已知的前序信號序列的相關，以識別所發送的前序信 號序列。 如上所述，可以根據第m個循環延遲來產生第m個前序 信號序列並從第m個發射天線發送，其中m =丨，2，.，M。 因此，可以將在第一接收天線處接收到的、解調後的前序信

號序列，與對應於所有C種所支援的發射天線數的CAZAC 序列進行相關。舉例而言，可以在接收機處使用未循環移位 (或等效地循環移位零個採樣）的CAZAC序列。作爲相關 ❹ 的結果，可以確定關於在發射機處所利用的天線數的獨特資 訊。 在904處，使用該數目的天線，可以獲取針對每個發射_ 接收機對通道估計。舉例而言，有了已知的發射天線數，可 以與在每個接收天線處將用所有預先規定的循環移位值進 行循環移位的對應的CAZAC前序信號序列，與接收到的、 解調後的前序信號序列進行相關。因此，可以獲取每個發射 天線和每個接收天線之間的通道增益估計。 上面所描述的方法的各種操作可以由對應於圖中所示的 21 201025896 功能模組方塊的各種硬體及/或軟體元件及/或模組來執行。 一般而言，當圖中所示的方法存在相應的對應功能模組圖 時’這些操作方塊與有相似序號的功能模組方塊相對應。舉 例而言，圖8中所示的方塊802_8〇6對應於圖8A中所示的 功月b模組方塊802A-806A。類似地，圖9中所示的方塊 902-906對應於圖9A中所示的功能模組方塊9〇2A 9〇6A。 可以使用設計用於執行本案所述功能的通用處理器、數 位信號處理器（DSP )、專用積體電路（ASIC )、現場可程 式閘陣列（FPGA)或其他可程式邏輯裝置、個別閉門或者電 晶體邏輯裝置、個別硬體元件或者上述的任意組合來實現或 執行結合本發明公開内容所描述的各種示例性的邏輯方 塊、模組和電路。通用處理器可以是微處理器，或者，處理 器也可以是任何常規的處理器、控制器、微控制器或者狀態 機。還可以將處理器實現爲計算設備的組合，例如，DSp和 參 /處器的組。'多個微處理器、一或多個微處理器與DSp 核心的組合，或者任何其他此種結構。 m D本案所公開内容來描述的方法或者演算法的步驟可 以直㈣現爲硬體、由處理器執行的軟體模組或這二者的組 :。軟體模組可以位於本領域公知的任何形式的儲存媒體 。储存媒體的—些示例包括隨機存取記憶體（RAM)、唯 讀記憶體（ROM)、恤M^

、’ °己憶體、EpR〇M記憶體、EEPROM 記憶體、暫在聚、 ° 碟、可移除磁碟、CD-ROM等等。軟體 模組可以包括單個指 碼n ’並且可騎佈在不同代 段上刀佈在不同程式之間，以及分佈在多個储存媒體 22 201025896 之間。可以將儲存媒體耦接至處理 盗，從而使處理器能鈎邠 該儲存媒體讀取資訊，並且可以向兮μ ^ ^ 向該儲存媒體寫入資訊。或 者，儲存媒體也可以是處理器的組成部分。 一 本案中所公開的方法包括用於實 77 貫現所描述的方法的一吱 多個步驟或動作。只要不脫離請求 一 一 $的範圍’廷些方法步驟 及/或動作可以相互交換。換句衽句 換句話說，除非指明步驟或動作的 特定順序，否則只要不脫離請求項 的範圍’則可.以修改且雜 ❹ ❹ 步驟及/或動作的順序及/或使用。 '、 本案中所描述的功能可以用硬 ,^ 作哎體、軟體、韌體或上述的 任意組合來實現。如果在軟體中眘 菔τ貫現，則可以將功能作爲一 條或多數指令或代碼儲存在電腦可讀 τ你电脚』讀取媒體上。儲存媒體可 以是電腦能夠存取的任何可用拔种 m 7T用媒體。舉例而言，但並非做出 限制，這種電腦可讀取媒體可以由权ηΑιι 姝遐T 以包括 RAM、R〇M、EEPR〇M、 CD-ROM或其他光碟記憶體、磁碟儲存器或其他磁碟儲存裝 置’或可以用於以指令或資料結構形式攜帶或储存所需要的 程式碼並能夠由電腦存取的任何其他媒體。本案中所使用的 磁片和光碟包括壓縮光碟（CD)、鍾射光碟、光碟、數位多 用途光碟（DVD )、教雄轱土 , 、 歡碟藍先（Blu-ray®)光碟，其中磁片 通常磁性地複製資料’而光碟則用鐳射來光學地複製資料。 還可以在傳輸媒體上傳輸軟體或指令。舉例而言，如果 軟體是使用同軸電纜^ 电戈光纖電纜、雙奴線、數位用戶線路 (DSL )或諸如紅外、盞镱雷知 …線電和微波之類的無線技術從網站、 飼服器或其他遠端源進行傳輸的，則同軸電纜、光纖電纜、 雙絞線、數位用戶線路了、 格I DSL)或諸如紅外、無線電和微波 23 201025896 之類的無線技街包含在媒體的定義中。 所：:的方應該瞭解的&，如果適用的話，用於執行本案中 =的方法和技術的模組及/或其他合㈣單元可以由用 戶κ知及/或基地台下載及/或獲取。舉 _ 以與飼服器相轉接以有助於傳送用 種設備可 :法的單心或者，可以藉由記憶體單&例如，键、麵、 如屢縮光碟（CD)或軟碟之類的實體儲存媒體等等）來提 供本案中所描述的各種方法，以使結接或提供該設備後， 用戶終端及/或基地台能夠獲取所述各種方法。此外，可以使 用適用於向設備提供本案中所描述的方法和技術的任何其 他合適的技術。 應該理解的是，請求項並不僅限於上面示出的確切的配 置和元件。在不脫離請求項的範圍的情況下，可以對上述方 法和裝置的排列、操作和細節作出各種修改、改變和變型。 ® 【圖式簡單說明】 爲了可η細理解上面描述的本發明的特徵，藉由參照 實施例的方式給出冑上面戶斤簡要概括的内纟的更具體描 述’其中的-些實施例在附圖中示出。但是應該注意的是， 附圖僅僅示出了本發明的一些典型的實施例，故不應被視爲 對本發明範圍的限制，這是因爲本發明中的描述也適用於其 他的等效實施例。 ' 圖1示出了與本發明的一些實施例一致的有多個基地台 24 201025896 和多個用戶站的無線通訊系統。 圖2示出了與本發明的一些實施例一致的ieee 8〇2_16中 分時雙工（TDD )模式的示例性訊框結構。 圖3示出了與本發明的—些實施例一致的基地台和用戶 站的設計方案的示例性方塊圖。 圖4示出了與本發明的—些實施例一致的〇fdm調制器 的設計方案的方塊圖。 圖5示出了與本發明的—些實施例一致的用於有m=4個 發射天線的無線系統的示例性循環延遲分集（CDD )傳輸方 案0 圖6不出了與本發明的一些實施例一致的圖3中基地台 處的調制器的設計方案的示例性方塊圖。 圖7不出了與本發明的—些實施例一致在用戶站處用於 在主同步期間確定基地台處使用的天線數並估計MIM〇通道 的檢測器的示例性方塊圖。 圖8不出了與本發明的一些實施例一致的使用發射分集 來發送刚序信號序列的示例性操作，其中該序列指出了所使 用的發射天線數。 圖8Α示出了能夠執行圖8中所示出的操作的示例性元 件。 圖9不出了與本發明的一些實施例一致的用於在主同步 期間確定在基地台處使用的發射天線數並估計mim〇通道的 示例性操作。 圖9A示出了能夠過執行圖9中所示出的操作的示例性元 25 201025896 件0

【主要元件符號說明】 100 無線通訊系統 110 基地台 120 用戶站 130 系統控制器 200 訊框結構 312 資料源 320 TX資料處理器 330 ΤΧ ΜΙΜΟ處理器 332a 調制器/解調器 332m 調制器/解調器 336 ΜΙΜΟ檢測器 338 RX資料處理器 339 資料槽 340 控制器/處理器 342 記憶體 344 排程器 354a 解調器/調制器 354r 解調器/調制器 360 ΜΙΜΟ檢測器 370 RX資料處理器 201025896 372 資料槽 378 資料源 380 TX資料處理器 382 ΤΧ ΜΙΜΟ處理器 390 控制器/處理器 392 記憶體 394 通道處理器 400 ❿ OFDM調制器 410 符號-次載波映射器 412 IDFT 414 並聯-串聯（P/S)轉換器 416 循環字首產生器 6 1 0a~m 符號-次載波映射器 6 12a~m IDFT 6 14a~m P/S轉換器 ⑩ 6 1 6a~m 循環延遲 618a 循環字首產生器 618a RF單元 618b 循環字首產生器 618b RF單元 618m 循環字首產生器 618m RF單元 334a~334m 天線 352a〜352r 天線 27 201025896 710 針對不同數目的發射天線的CAZAC序列 712 發射天線確定邏輯 800〜806 步驟流程 800A〜806A構件 900-906 步驟流程 900A〜906A構件 28

Claims (1)

1. 201025896 201025896 七 、申請專利範圍·· 線通 =:==(—)通訊…的無 天線的數目。 根據該所解碼的前序信號序列來確定發射

   2、如請求項1之方法 序列來確定發射天線的數 ’其中該根據該所解碼的前序信號 目的步驟包括以下步驟： 確定用於發射該前序信號序列的發射天線的數目 3、 如請求項1之方法’其中對前序信號序列進行解碼的 步驟包括以下步驟： 將該接收到的、解調後的前序信號序列，與對應於不同 數目的發射天線的多個已知前序信號序列進行相關刚。 4、 如請求項3之方法，其中： 該剛序偵號序列是用一恒定幅度零自相關（CAZAC )序 列來發射的；及 將該接收到的、解調後的前序信號序列，與多個已知前 序仏號序列進行相關的步驟包括以下步驟：將該接收到的、 解調後的前序信號序列，與對應於不同數目的發射天線的多 個已知CAZAC序列進行相關d 29 201025896 5、 如請求項4之方法， 環延遲分集（CDD)傳幹=該前序信號序列是使用一循 得輸方案從多個發射天線發射的。 6、 如請求項1之方法， ^ 還包括以下步驟：針對多對接收 天線和發射天線來執行通道估計。 7、 一 種用於,^ ^ λ a 、多輸人多輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統中的無 線通訊的方法’包括以下步驟： 確定用於—傳輸的發射天線的數目； 從對應於不同數日 默S的發射天線的多個前序信號序列中， 選擇對應於所確定數曰 , 數目的發射天線的一前序信號序列；及 從該所確； — 的發射天線，發射該所選擇的前序信號 序列。

   8、如請求項7夕士、+ ^ L 哨/之方法’其中該所選擇的前序信號序列是 從對應於不同赵曰从 叛曰的發射天線的多個恒定幅度零自相關 (AZAC )序列中，選擇的-CAZAC序列。 9 ^ -¾. jg - °/ s之方法，其中該從所確定數目的發射天線， 發射該所選擇的前序信號序列的步驟包括以下步驟：使用一 循環延遲分隹_ γ 、 來、LDD )傳輸方案從多個發射天線，發射該前 序信號序列〃 30 201025896 10、一種用於一多輸入多輸出（ΜΙΜΟ )通訊系統中的無 線通訊的設備，包括： 解碼邏輯’其用於根據從一或多個接收天線接收到的符 號，對一前序信號序列進行解碼；及 確定邏輯’其用於根據該所解碼的前序信號序列來確定 發射天線的數目。 11、如請求項10之設備，其中該用於確定發射天線的數 目的確定邏輯用於：確定用於發射該前序信號序列的發射天 線的數目。 12、 如請求項1〇之設備，其中該用於對前序信號序列進 行解碼的解碼邏輯用於： 將該接收到的、解調後的前序信號序列，與對應於不同 數目的發射天線的多個已知前序信號序列進行相關。 13、 如請求項12之設備，其中： 該前序信號序列是用一恒定幅度零自相關（CAZAC )序 列來發射的；及 該用於對前序信號序列進行解碼的解碼邏輯用於：將該 接收到的、解調後的前序信號序列，與多個已知前序信號序 列進打相關，包括：將該接收到的、解調後的前序信號序列， 與對應於不同數目的發射天線的多個已知CAZAC序列進行 相關。 31 201025896 14、 如請求項13之設備，其中該前序信號序列是使用一 循環延遲分集（CDD )傳輸方案從多個發射天線發射的。 15、 如請求項之設備，還包括：估計邏輯，其用於針 對多對接收天線和發射天線來執行通道估計。 ❹ 16、一種用於一多輸入多輸出（ΜΙΜΟ )通訊系統中的無 線通訊的設備，包括： 確定邏輯’其用於確定用於一傳輸的發射天線的數目； 選择邏輯，其用於從對應於不同數目的發射天線的多個 則序信號序列中，選擇對應於所確定數目的發射天線的一前 序信號序列；及 發射邏輯，其用於從所確定數目的發射天線，發射該所 選擇的前序信號序列。 17、如請求項16之設備，其中該所選擇的前序信號序列 是從對應於不同數目的發射天線的多個恒定幅度零自相關 (CAZAC)序列中，選擇的一 CAZAC序列。 如請求項17之5又備，其中該用於從所確定數目的發 射天線，發射該所選擇的前序信號序列的發射邏輯用於：使 用-循環延遲分集（CDD)傳輸方㈣多個發射天線發射 該前序信號序列。 32 201025896 19、一種用於一多輸入多輸出（麵⑴通訊系統中的無 線通訊的裝置，包括： 。解碼構件’其用於根據從—或多個接收天線接收到的符 號’對一前序信號序列進行解喝；及 確疋構件，其用於根據該所解碼的前序信號序列來確定 發射天線的數目。 如凊求項19之裝置，其中該用於確定發射天線的數 的確定構件用於：確定用於發射該前序信號序列的發射天 線的數目。 21如請求項19之裝置，其中該用於對前序信號序列進 行解碼的解碼構件用於： 將該接收到、解調後的前序信號序列，與對應於不同數 春目的發射天線的多個已知前序信號序列進行相關。 22、如請求項21之裝置，其中： 該別序k號序列是用一恒定幅度零自相關（cazaC )序 列來發射的；及 該用於對前序信號序列進行解碼的解碼構件用於將該接 收到的、解調後的前序信號序列，與多個已知前序信號序列 進行相關’包括·.將該接收到的、解調後的前序信號序列， 與對應於不同數目的發射天線的多個已知CAZAC序列進行 33 201025896 相關。 如續求項22之裝置，其中該前序信號序列是使用— 循環延遲分隼γ 、& 、CDD )傳輸方案從多個發射天線發射的。 請长項19之裝置，還包括：估計構件，其用於針 對多對接收天線和發射天線來執行通道估計。 © 、—種用於一多輸入多輸出（ΜΙΜΟ )通訊系統中的無 線通訊的裝置，包括： 確定構件，其用於確定用於一傳輸的發射天線的數目； 選擇構件，其用於從對應於不同^：目的發射天線的多個 前序信號序列中’選擇對應於所敎數目的發射天線的1 序信號序列；及 ^ 發射構件，其用於從所硌定數目的發射天線， 眷選擇的前序信號序列。 ^ 26、 如請求項25之裝置，其中該所選擇的前序信號序列 疋從對應於不同數目的發射天線的多個恒定幅度零自相關 (CAZAC)序列中，選擇的一 cazAC序列。 27、 如請求項26之裝置，其中該用於從所確定數目的發 射天線’發射該所選擇的前序信號序列的發射構件用於. 用一循環延遲分集（CDD)傳輸方案從多個發射天線，螫射 34 201025896 該前序信號序列。 28、 一種用於一多輸入多輸出（MIM〇 )通訊系統中的無 線通訊的電腦程式産品，包括： 解碼指令，其用於根據從一或多個接收天線接收到的符 號，對一前序信號序列進行解碼；及 確定指令’其用於根據該所解碼的前序信號序列來確定 發射天線的數目。 29、 如請求項28之電腦程式産品，其中該用於根據該所 解碼的前序信號序列來確定發射天線的數目的確定指令包 括： 用於確定用於發射該前序信號序列的發射天線的數目的 指令。 30、 如請求項28之電腦程式産品，其中該用於對前序信 號序列進行解碼的解碼指令包括： 用於將該接收到的、解調後的前序信號序列，與對應於 不同數目的發射天線的多個已知前序信號序列進行相關的 指令。 31、 如請求項30之電腦程式產品，其中： 該則序信號序列是用一恒定幅度零自相關（CAZAC )序 列來發射的；及 35 201025896 該用於將該接收到的、解調後的前序信號序列，與多個 已知前序信號序列進行相關的指令包括：用於將該接收到 的、解調後的前序信號序列，與對應於不同數目的發射天線 的多個已知CAZAC序列進行相關的指令。 32、 如請求項31之電腦程式産品’其中該前序信號序列 是使用一循環延遲分集（CDD )傳輪方案從多個發射天線發 ▲ 射的。 33、 如請求項28之電腦程式産品，還包括：估計指令， 其用於針對多對接收天線和發射天線來執行通道估計。 34、 一種用於一多輸入多輸出（Mim〇 )通訊系統中的無 線通訊的電腦程式産品，包括： 確定指令’其用於確定用於一傳輸的發射天線的數目； © 選擇指令，其甩於從對應於不同數目的發射天線的多個 前序信號序列中，選擇對應於所確定數目的發射天線的一前 序信號序列；及 發射’其用於從所確定數目的發射天線發射該所 選擇的前序信號序列。 35、 如請求項34之電腦程式産品，其中該所選擇的前序 信號序列是從對應於不同數目的發射天線的多個恒定鴨户 零自相動關（CAZAC )序列中，選擇的一 CAZAC序列。 36 201025896 3 6、如清求項3 5之雷b«k 觸程式産品，其中該等用於從所確 定數目的發射天線，發射兮 町項所選擇的前序信號序列的發射指 令包括：用於使用-循環延遲分集（CDD)傳輸方案從多個 發射天線，發射該前序信號序列的指令。 e 37