Mimo传输的中同步码分配的制作方法

专利名称：Mimo传输的中同步码分配的制作方法
技术领域：
本发明涉及对来自具有并置发射天线的发送器的无线电信号的解调，具体地说， 涉及区分从多个天线在MIMO时隙内发送的信号。
背景技术：
属于时分多址(TDMA)系统的突发除了数据净荷之外还包括训练序列和保护时段。训练序列可以出现在突发的开始处(前同步码)、突发的中间(中同步码)或突发的末端(后同步码)。通常在单个突发内可以有多个训练序列。移动无线电系统内所用的训练序列通常为中同步码。保护时段设置在突发的开始处和/或结束处，用来减小色散信道引起的串扰。在码分多址(CDMA)系统中，可以在一个时隙(TS)内同时发送多个突发，每个突发用不同的签名序列或信道化码扩展。在诸如UTRA TDD之类的时分-码分多址(TD-CDMA) 系统中，信道化码与中同步码之间的映射规定成使突发的信道化码完全可以用它的中同步码序列默示得出。然而，虽然训练序列可以有利于接收，但使用训练序列在许多通信系统中往往是次最佳的。特别是，在MIMO系统中所获得的往往是次最佳的性能。因此，有益的是能有一种得到改善的产生MIMO时隙内的信号的系统，特别是一种能提高灵活性、降低复杂性和/或具有得到改善的性能的系统。

发明内容
因此，本发明寻求单独或以任何组合的形式更好地缓和、减轻或消除一个或多个以上提到的缺点。按照本发明的第一方面，所提供的是一种产生MIMO时隙内的信号的方法，这种方法包括选择第一训练序列；准备第一数据净荷；产生包括所准备的第一数据净荷和第一训练序列的第一信号；在MIMO时隙内从网元(network element)的第一天线发送第一信号；选择第二训练序列，其中第二训练序列与第一训练序列不同；准备第二数据净荷；产生包括所准备的第二数据净荷和第二训练序列的第二信号；以及在MIMO时隙内从网元的第二天线发送第二信号。本发明的一些实施例提供了一种唯一标识多个基站天线中的哪个天线发送数据的时隙突发(burst)的方法。本发明的一些实施例提供了分配给从每个发射天线元(antenna element)发送的突发的非重叠的中同步码集。因此，在基站的一个天线上使用的中同步码不在其他天线上使用。
本发明的一些实施例提供了为从发射天线元同时发送的所有突发分配共同的中同步码序列的分配方案。而本发明的其他一些实施例提供了为同时发送的每个突发分配不同的中同步码的分配方案。本发明的一些实施例提供了对于每个发射天线元来说固定的中同步码序列分配。本发明的一些实施例允许从每个发射天线发送的突发的个数可以部分(即有些模糊地)或完全(即没有模糊地)从分配给突发的中同步码序列得出。本发明的一些实施例提供了不同中同步码序列的集合，所述不同中同步码序列的集合被分配给同时发送的突发并被选择使得能够精确和有效地估计MIMO信道。本发明的一些实施例提供了应用于UTRA TDD系统的中同步码分配方法。本发明的一些实施例还发送关于所选择的第一训练序列与第一天线之间的关联的第一指示。本发明的一些实施例还发送关于所选择的第二训练序列与第二天线之间的关联的第二指示。本发明的一些实施例中发送指示包括在控制信道消息内用信号通知指示。本发明的一些实施例还包括选择第三训练序列，其中第三训练序列与第二训练序列不同；以及准备第三数据净荷，其中产生第一信号还包括所准备的第三数据净荷和第三训练序列。本发明的一些实施例还包括准备第四数据净荷，其中产生第二信号还包括所准备的第四数据净荷和第三训练序列。本发明的一些实施例中选择第一训练序列包括根据第一信号内所包括的数据净荷的总数选择第一训练序列。本发明的一些实施例中选择第二训练序列包括根据第二信号内所包括的数据净荷的总数选择第二训练序列。本发明的一些实施例还包括选择第一数据净荷的第一信道化码，其中所述准备第一数据净荷包括施加所选择的第一信道化码，并且其中选择第一训练序列包括根据所选择的第一信道化码选择第一训练序列。本发明的一些实施例还确定突发类型，其中根据所确定的突发类型选择第一训练序列。本发明的一些实施例中根据发射天线的总数Nt选择第一训练序列。本发明的一些实施例中第一训练序列是中同步码序列。本发明的一些实施例中第一训练序列是前同步码序列。本发明的一些实施例中第一训练序列是后同步码序列。本发明的一些实施例中网元是基站。本发明的一些实施例中网元是移动终端。本发明的一些实施例中准备第一数据净荷包括用信道化码对第一数据净荷信道化；和用第一打孔方案打孔(puncture)经信道化的第一数据净荷；准备第二数据净荷包括用信道化码对第二数据净荷信道化；和用第二打孔方案打孔经信道化的第二数据净荷，其中第二打孔方案与第一打孔方案不同；以及第二数据净荷与第一数据净荷相同。本发明的一些实施例中选择第一训练序列包括选择第一多个训练序列；准备第CN 102263581 A
说明书
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一数据净荷包括准备第一多个数据净荷；产生第一信号包括产生包括所准备的第一多个数据净荷和第一多个训练序列的第一信号；选择第二训练序列包括选择第二多个训练序列， 其中在第二多个训练序列内的每个所选择的训练序列不同于在第一多个训练序列内的每个所选择的训练序列；准备第二数据净荷包括准备第二多个数据净荷；以及产生第二信号包括产生包括所准备的第二多个数据净荷和第二多个训练序列的第二信号。按照本发明的第二方面，所提供的是一种处理MIMO时隙内的信号的方法，其中 MIMO时隙包括来自第一发射天线的第一突发和来自第二发射天线的第二突发，其中第一和第二突发各含有一个或多个数据净荷，每个数据净荷用相应的码编码，并且其中每个净荷与中同步码对应，这种方法包括接收MIMO时隙内的信号；检测信号内的第一中同步码；根据检测的第一中同步码提取出从网元的第一发射天线发送的第一净荷；检测信号内的第二中同步码，其中第二中同步码与第一中同步码不同；以及根据检测的第二中同步码提取出从网元的第二发射天线发送的第二净荷。本发明的一些实施例还包括使用检测的第一中同步码表征在第一发射天线与接收器之间形成的第一信道；以及提取出从第一发射天线发送的第三净荷。本发明的一些实施例提供了一种为突发选择训练序列的方法，这种方法包括确定基站的发射天线的个数；从发射天线的个数确定发送突发的天线；确定训练序列长度； 以及根据所确定的发射天线的个数、所确定的天线和所确定的训练序列长度选择训练序列。本发明的一些实施例提供了一种为突发选择训练序列的方法，这种方法包括确定基站的发射天线的个数；从发射天线的个数确定发射突发的天线；确定要在MIMO时隙内从所确定的天线发送的净荷个数；以及根据所确定的发射天线的个数、所确定的天线和所确定的净荷个数选择训练序列。本发明的一些实施例提供了一种为突发选择训练序列的方法，这种方法包括确定基站的发射天线的个数；从发射天线的个数确定发送突发的天线；确定对净荷编码的码；以及根据所确定的发射天线的个数、所确定的天线和所确定的码选择训练序列。按照本发明的第三方面，提供了一种产生MIMO时隙内的信号的设备，这种设备包括选择第一训练序列的装置；准备第一数据净荷的装置；产生包括所准备的第一数据净荷和第一训练序列的第一信号的装置；在MIMO时隙内从网元的第一天线发送第一信号的装置；选择第二训练序列的装置，其中第二训练序列与第一训练序列不同；准备第二数据净荷的装置；产生包括所准备的第二数据净荷和第二训练序列的第二信号的装置；以及在 MIMO时隙内从网元的第二天线发送第二信号的装置。可以看到，上面结合产生信号的方法所揭示的这些任选特性、评述和/或优点同样适用于产生信号的设备，而且这些任选特性可以单独或以任何组合的形式包括在产生信号的设备内。从以下结合例示本发明的实施例的特色的附图的详细说明中可以清楚地看到本发明的其他一些特色和情况。这个对本发明内容的概述并不是对本发明的范围的限制，本发明的专利保护范围仅由所附权利要求书限定。


下面将参考附图对本发明的一些实施例进行例示性说明，在这些附图中图1示出了包括具有两个发射天线的基站和具有两个接收天线的移动终端的 MIMO系统的例子；图2例示了按照本发明设计的由一些中同步码序列组成的分离集的发送情况；图3例示了按照本发明设计的固定中同步码的发送情况；图4例示了按照本发明设计的公共中同步码的发送情况；以及图5例示了按照本发明设计的默认中同步码的发送情况。
具体实施例方式在以下说明中，将参考例示本发明的一些实施例的附图。可以理解，也可以应用其他实现方式，在不背离本发明的精神实质和专利保护范围的情况下在机械、组成、结构、电气和操作上都可以作出一些改变。以下详细说明并不是限制性的，本发明的实现方式的专利保护范围仅由所颁发的专利的权利要求书限定。以下详细说明的一些部分用过程、步骤、逻辑块、处理及其他可以对计算机存储器执行的数据比特操作的符号表示给出。过程、计算机执行步骤、逻辑块、处理等在这里设想为导致所希望的结果的步骤或指令的自相容序列。这些步骤是使用对物理量的物理操作的步骤。这些量可以呈现为能存储、传输、组合、比较及其他可在计算机系统中操作的电、磁或无线电信号的形式。这些信号时常可以称为比特、值、单元、符号、字符、项、数字之类。每个步骤可以用硬件、软件、固件或它们的组合执行。下面将对本发明的一些实施例进行说明。这些实施例是结合3GPP UTRA TDD系统、 规范和建议来说明的，但是可应用范围不局限于此。中同步码(midamble)为具有对接收器已知或可由接收器得出的特殊数字属性的序列。接收器能用它所知道的发送内容作为突发的训练序列段，对突发经过的信道进行估计。可根据对信道的认识可靠地对数据净荷进行检测和解调。虽然在这里所说明的概念是结合中同步码来说明的，但也可适用于将训练序列设置在突发的其他位置的情况。例如，训练序列可以设置在突发的开始处(前同步码)或突发的结束处(后同步码)。除了主要用途是用来进行信道估计之外，诸如中同步码之类的训练序列还可以用来承载帮助接收器对数据净荷进行检测和解调的信息。CDMA接收器可在它知道突发内所用的有效信道化码时提供得到改善的性能。例如，在UTRA TDD内，接收器能用从在时隙内检测到的中同步码得出的有效信道化码列表执行多用户检测(MUD)。多输入多输出(MIMO)传输方案在发送器和接收器使用多个天线元，以改善频谱效率。接收器估计在每个发送器-接收器天线元对之间的每个信道。在包括具有多个发射天线的发送器和具有多个接收天线的接收器的系统内的信道可以称为MIMO信道。每个突发从具有多个发射天线的发送器的单个发射天线发送出去。天线元之间的物理间隔使得这些MIMO信道足以不相关。例如，发射天线之间可以相隔至少二分之一波长。MIMO系统的例子可以是包括具有两个发射天线的单个基站和具有两个接收天线的移动终端的系统。图1示出了具有标为天线NB1和天线NB2两个天线的单个基站100和具有标为天线UE1和天线UE2两个天线的移动终端110。这个发送器-接收器系统具有四个MIMO信道。 信道1-1处在天线NB1和天线UE1之间。信道1-2处在天线NB1和天线UE2之间。信道2_1 处在天线NB2和天线UE1之间。信道2-2处在天线NB2和天线UE2之间。通常，实际的MIMO系统包括多个为大量移动终端服务的基站。因此，在这些多个网元的天线元之间将存在多个MIMO信道。引入分集、采用空间多路复用或者通过分集和空间多路复用两者相结合可以改善 MIMO系统内的频谱效率。在两个或更多个载有相同信息的突发从不同的发送器天线元发送时可以获得分集增益；接收器可以将通过不同信道传送的同样信息的副本合并在一起。另一方面，通过利用空间多路复用，还可以在MIMO系统内可靠地检测到多达 min(NT,NE)个在不同天线元上发送的用共同的信道化码扩展的突发，其中Nt和Nk分别表示发送和接收天线的个数。通过使用MIMO传输，可以发送多个各从不同的发射天线发送的具有共同的信道化码的突发。例如，在图1中，基站100可以用信道化码η从天线NB1发送含有净荷数据X的突发，其被天线UE1和UE2接收。基站100可以同时用同样的信道化码η从天线NB2发送含有数据Y的突发，其被天线UE1和UE2接收。此外，移动终端110可以对来自天线NB1和NB2的两个传输解码，并对数据X和数据Y解码。或者，MIMO系统可从天线NB1和NB2发送同样数据X的不同版本。例如，如果数据 X是卷积编码并打孔的(punctured)，天线NB1和NB2就可以分别发送数据X的经不同打孔的版本&和乂2。因此，与单天线(非ΜΙΜΟ)发送器-接收器对相比，发送器和接收器可以在一个MIMO时隙内传送多达min(NT，NK)倍的突发。在现有的诸如Release 5UTRA TDD之类的非ΜΙΜΟ系统内，在一个时隙内可以发送的中同步码的最大个数等于可在该时隙内发送的信道化码的最大个数。这使得能够在接收器对于每个信道化码得出信道估计。例如，在UTRA TDD模式中有一些中同步码分配方案，参见如在第三代合作伙伴项目(3GPP)文档 3GPP TS 25. 221"Physical channels and mapping of transport channels onto Physical channels (TDD)，，(以下称为 3GPP TS 25. 221)。在 2004 年 5 月 4 日递交的相应专利申请(美国专利申请No. 10/838，983) "Signalling ΜΙΜΟ Allocations，，中也揭示了中同步码分配方案，该申请在这里列为参考予以引用。一些中同步码分配置方案提供了时隙内的突发与它们的对应信道化码之间的一对一的关系。中同步码序列到突发的映射可以通过映射突发信道化码来实现。也就是说， 每个中同步码序列与单个信道化码成对。类似地，每个信道化码与单个中同步码序列成对。这个一对一的中同步码分配方案对于在一个MIMO时隙内的两个或更多突发使用共同的信道化码的普通MIMO传输来说是不适用的。已知的方案需要为一个不同的中同步码序列指定一个信道化码，使得接收器能估计这个MIMO信道。在图1中，MIMO接收器(移动终端110)需要能在信道1_1和信道2_1的天线UE1 得出信道化码η的MIMO信道。不能从单个中同步码序列得出对这两个信道的估计。也就是说，如果两个突发包括同样的中同步码，MIMO接收器就不能区分这两个突发并估计信道。应用于单信道(非ΜΙΜ0)系统的共同中同步码分配方案允许为从基站天线到移动终端天线的所有突发发送单个中同步码序列。移动终端能得出对这单个信道的信道估计。这种共同中同步码分配方案不适用于MIMO系统，因为单个接收器天线将不能得出对由多个发射天线形成的信道的信道估计。因此，对于MIMO传输系统来说，希望有一种新的中同步码分配方案。在本发明的一些实施例中，可以为突发分配中同步码序列，使得接收器能估计在 MIMO系统内发射器-接收器天线对之间形成的信道。在本发明的有些实施例中，为从每个发射天线发送的至少一个突发分配没有分配给从其他天线元发送的突发的中同步码序列。图2例示了按照本发明的中同步码序列分离集的发送情况。基站200具有天线 NB1和天线NB2两个发射天线。基站200从天线NB1发送中同步码M1和M2。基站200还从天线M2发送中同步码M2和礼。中同步码M1不从天线M2发送而是从天线NB1发送。类似地，中同步码M3不从天线NB1发送而从天线NB2发送。然而，中同步码M2从天线NB1和天线 M2两者发送。按照一些实施例，中同步码代码可以在一个MIMO时隙内在不同的天线上再用。如果发送器从第一天线NB1用中同步码M1和M2 (如图2所示)发送第一信号，而从第二天线 NB2用中同步码M3和M2发送第二信号，中同步码M2就是再用的。接收器可以用由中同步码 M1表征的信道取回(retrieve)与来自第一天线NB1的中同步码M1和M2两者关联的净荷数据。类似地，接收器可以用由中同步码M3表征的信道取回与来自第二天线NB2的中同步码 M3和M2两者关联的净荷数据。在本发明的一些实施例中，中同步码到发送器天线元的映射用信号隐含或明确地通知接收器。例如，接收器可以隐含地通过它同时检测到的不同中同步码的组合得出映射。 或者，也可以通过控制信道明确地将映射用信号通知接收器。在本发明的一些实施例中，接收器估计与每个发射-接收天线对相应的MIMO信道。接收器可以考虑所有同时发送的不同的中同步码序列。为从发射天线发送的时隙的一组突发分配唯一的中同步码序列。也就是说，分配给从第i个发射器天线元同时发送的一组突发的中同步码序列m[i]是从同步码序列集合Mi 中选择的，从而这些集合M1,M2AM 是非重叠的。在这些实施例中，集合Mi内没有中同步码序列与集合Φ j)内的中同步码相同。在本发明的一些实施例中，将固定的中同步码序列m[i]分配给在一个时隙期间从发射天线发送的所有突发。例如，可以如在表1中所给出的那样(其中Nt表示发射天线数) 分配在3GPP TS 25. 221中所定义的Kcell = 6和突发类型=2以及Kcell = 4、8或16而突发类型=1和3的中同步码序列。按3GPP TS 25. 212的条例5A. 2. 3列举中同步码偏移。表1和图3示出了第一中同步码分配方案。根据发射天线的总数(Nt)和根据将在哪个天线上发送含有中同步码的突发选择中同步码。第i个天线元使用中同步码序列m[i]， 它可以从一组中同步码序列m(k)中选择，其中k为可能的中同步码序列的附标。表1 :ΜΙΜ0传输的固定中同步码分配的实例
权利要求
1.一种从移动无线电网络的网元与移动终端通信的方法，所述网元包括第一天线和第二天线，所述方法包括确定一定数量的第一天线和第二天线； 从确定数量的天线中确定第一天线； 选择第一天线的训练序列； 准备第一数据净荷；生成包括所准备的数据净荷和训练序列的第一信号； 在MIMO时隙内从网元的第一天线发送第一信号； 确定是否要从第二天线发送第二信号；选择第二天线的第二训练序列，其中第二训练序列不同于第一训练序列； 准备第二数据净荷；生成包括所准备的第二数据净荷和第二训练序列的第二信号；以及随着MIMO时隙内第一信号的发送，在MIMO时隙内从网元的第二天线发送第二信号。
2.根据权利要求1所述的方法，包括对于与所述MIMO时隙对应的、在后续帧中相同位置的MIMO时隙，仅对从网元的第一天线的发送使用第一训练序列，并仅对从网元的第二天线的发送使用第二训练序列。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括发送关于所选择的第一训练序列与第一天线之间的关联的第一指示。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括发送关于所选择的第二训练序列与第二天线之间的关联的第二指示。
5.根据权利要求3所述的方法，其中发送指示包括在控制信道消息内用信号通知指7J\ ο
6.根据权利要求1所述的方法，还包括选择第三训练序列，其中第三训练序列与第二训练序列不同；以及准备第三数据净荷，其中第一信号的生成还包括所准备的第三数据净荷和第三训练序列。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括 准备第四数据净荷，其中第二信号的生成还包括所准备的第四数据净荷和第三训练序列。
8.根据权利要求1所述的方法，其中选择第一训练序列包括根据第一信号内所包括的数据净荷的总数选择第一训练序列。
9.根据权利要求8所述的方法，其中至少一个第二训练序列的选择包括根据第二信号内所包括的数据净荷的总数选择第二训练序列。
10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括 选择第一数据净荷的第一信道化码；其中所述准备第一数据净荷包括施加所选择的第一信道化码；以及其中选择第一训练序列包括根据所选择的第一信道化码选择第一训练序列。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括 确定突发类型；其中根据所确定的突发类型选择第一训练序列。
12.根据权利要求1所述的方法，其中根据发射天线的总数Nt选择第一训练序列。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一训练序列包括至少一个中同步码序列。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一训练序列包括至少一个前同步码序列。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一训练序列包括至少一个后同步码序列。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述网元是基站。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述准备第一数据净荷包括 用信道化码对第一数据净荷信道化，以及用第一打孔方案打孔经信道化的第一数据净荷； 所述准备第二数据净荷包括 用信道化码对第二数据净荷信道化，以及用第二打孔方案打孔经信道化的第二数据净荷，其中第二打孔方案与第一打孔方案不同；以及所述第二数据净荷与第一数据净荷相同。
18.根据权利要求1所述的方法，其中进一步分别根据第一天线和第二天线，以及分别根据第一信道化码和第二信道化码来选择所述第一和第二训练序列。
19.根据权利要求1所述的方法，其中根据预定的训练序列分配方案来选择所述第一和第二训练序列。
20.一种移动无线电网络的网元，用于与移动终端通信，所述网元包括第一天线； 第二天线；操作上与第一天线和第二天线耦接的发射机，被配置为 确定一定数量的第一天线和第二天线； 从确定数量的天线中确定第一天线； 选择第一天线的训练序列； 准备第一数据净荷；生成包括所准备的数据净荷和训练序列的第一信号； 在MIMO时隙内从网元的第一天线发送第一信号； 确定是否要从第二天线发送第二信号；选择第二天线的第二训练序列，其中第二训练序列不同于第一训练序列； 准备第二数据净荷；生成包括所准备的第二数据净荷和第二训练序列的第二信号；以及随着MIMO时隙内第一信号的发送，在MIMO时隙内从网元的第二天线发送第二信号。
21.根据权利要求20所述的网元，其中所述发射机被配置为对于与所述MIMO时隙对应的、在后续帧中相同位置的MIMO时隙，仅对从网元的第一天线的发送使用第一训练序列， 并仅对从网元的第二天线的发送使用第二训练序列。
22.根据权利要求20所述的网元，其中所述发射机包括基站发射机。
全文摘要
本发明涉及MIMO传输的中同步码分配。本发明揭示了一种产生MIMO时隙内的信号的方法，这种方法包括下列步骤选择第一训练序列；准备第一数据净荷；产生包括所准备的第一数据净荷和第一训练序列的第一信号；在MIMO时隙内从网元的第一天线发送第一信号；在MIMO时隙内从网元的第一天线发送第一信号；选择第二训练序列，所述第二训练序列不同于第一训练序列；准备第二数据净荷；产生包括所准备的第二数据净荷和第二训练序列的第二信号；以及在MIMO时隙内从网元的第二天线发送第二信号。
文档编号H04L1/00GK102263581SQ20111009589
公开日2011年11月30日 申请日期2005年5月4日 优先权日2004年5月4日
发明者维沙坎·伯纳姆帕拉姆, 马丁·比尔 申请人:索尼公司