专利名称：无线电通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电通信设备，特别是涉及即使在有来自相邻网孔的干扰波的强烈 影响的环境下，能够准确地估算信道响应和正确地解调信息信号的无线电通信技术。
背景技术：
近年来，随着通信量的增加，越来越多的用户需要无线电通信系统中的快速数据 传输。由OFDM(正交频分复用)表示的多载波传输作为实现快速和高容量数据传输的方式 受到了关注。在IEEE 802. Ila中用作5GHz频带的无线电系统或数字地面广播的OFDM通 过以最小的频率间隔安排数十到数千载波来提供同时的通信，所述最小的频率间隔在理论 上不引起干扰。通常，在OFDM中，这些载波被称为用PSK、0FDM等为了通信而被数字调制的 子载波。已知的是OFDM与纠错相组合，以便获得针对频率选择衰落的强容限。专利文献1揭示了采用上述OFDM的通信系统中使用的接收设备的一种配置实例。 图13示出了专利文献1中所示接收机的设备配置实例。如图13所示，专利文献1中提出 的接收机被配置成包括天线单元1000，GI (保护间隔)消除单元1001，FFT单元1002，解调 单元1003-1至-N，P/S (并到串)转换单元1004，选择单元1005，开关1006-1至-N，IFFT 单元1007，延迟轮廓估算单元1008，和FFT单元1009。首先，在GI消除单元1001中对从图13所述的接收机的天线单元1000中已经接 收的接收信号消除保护间隔，然后在FFT单元1002中将该信号从时域信号转换成频域信 号。把如上所述在FFT单元1002中获得的每个子载波的信息信号传输到解调单元1003-1 至-N进行解调。通常，在广播系统，无线LAN系统和其它系统中，处理信息信号，估算信道 响应的已知导频信号被包含在码元或数据包中。在选择单元1005中选择该导频信号，并经 由开关1006-1至-N传输到IFFT单元1007。传输到IFFT单元1007的导频信号被从频域信号转换成时域信号，并在延迟轮廓 估算单元1008中估算信道响应的延迟轮廓。然后，在FFT单元1009中，把如上所述从已知 导频信号估算的信道响应的延迟轮廓从时域信号转换成频域信号。该过程能够寻找频域中 的信道响应。通过上述过程获得的频域中的信道响应被传输到已经向其传输信息信号的解调 单元1003-1至-N，用于在信道响应补偿中使用，从而能够通过补偿多径衰落的影响进行解 调，并因此能够正确地对信息信号进行解调。[专利文献 1]日本专利公开(Kokai)No. 2003-32217(2003)上述现有技术能够针对信息信号估算信道响应，并补偿变化的影响。然而，在附 近有使用相同频带的另一个OFDM系统的环境下，或在终端处在所有网孔使用相同频带的OFDM蜂窝系统中的网孔边缘周围的环境中，该技术存在着来自相邻网孔的干扰波的影响明 显恶化信道响应的估算过程的精度的问题；结果是，不能正确地解调信息信号。该技术的另一个问题在于，如果为了估算信道响应而在OFDM码元中使用基站专 用码来识别蜂窝系统中的基站，需要检测该基站专用码来估算信道响应。这样造成的问题 在于频域中的常用相关方法在强频率选择衰减的环境下不能正确地工作。类似地，在发送设备使用多个发射天线实施发射分集技术的情况下，估算信道响 应的代码使用相同代码。就是说，没有公开针对估算信道响应和识别天线二者来使用相同 OFDM码元的技术。本发明的一个目的是即使在上述环境下也能够准确地估算信道响应并正确地解
调信息信号。
发明内容
在根据本发明的无线电通信技术中，发送设备同时发射针对发射天线用不同代码 调制的、用于估算信道响应的OFDM码元，而接收机将所接收的、用于估算信道响应的OFDM 码元转换成频域数据，选择由发射设备所使用的代码，用于进行复数共轭，将获得的频域数 据与该共轭相乘以计算该信道响应的频率响应。然后，将该信号转换成时域信号以计算信 道响应的延迟轮廓。另外，将所计算的延迟轮廓与适合的时间窗口相乘，并再次转换成频域 数据，从而允许以降低的干扰影响高精度地估算频域中的信道响应，并且能够识别天线。把对每个天线的信道响应的估算方式和天线的识别方式应用于蜂窝系统中的基 站，从而能够识别基站，并且高度准确地估算从每个基站发射的信号频率响应。在接收多个信号的环境中，针对用于估算信道响应的、已经导致干扰信号的OFDM 生成复制，并从接收信号中减去该复制。这样能够改善在估算期望信号的频域中的信道响 应的准确性。根据本发明的无线电通信技术在发射设备包括多个天线的情况下把上述天线识 别技术应用于在发射分集中选择发射天线。就是说，发射用于针对天线使用不同代码估算 信道响应的码元，并且进行分集接收以切换发射天线。如果使用预定代码寻找延迟轮廓的 结果超过了功率阈值，则确定使用该代码的天线被用作发射天线。类似地，接收侧估算MIMO 系统中发射天线的数量。如上所述，根据本发明，接收估算信道响应的OFDM码元，该OFDM码元已经针对发 射天线利用不同的代码调制，把接收的OFDM码元转换成频域信号，与发射设备中使用的代 码的复共轭信号相乘，并转换成时域信号，以计算延迟轮廓。然后，将所获得的延迟轮廓与 适当的时间窗口相乘，并再次转换成频域信号，从而能够计算信道响应的高度准确的频率 响应。另外，接收设备选择相乘的代码，从而能够同时识别发射天线。另外，将高度准确地计算天线的频率响应的方式和识别发射天线的方式应用于蜂 窝系统，从而能够识别基站和估算信道响应。此外，对已经导致干扰波的、用于估算信道响应的OFDM码元生成复制，从接收信 号中减去该复制，从而改善信道响应的估算惯例。在发射分集系统中，能够选择或切换发射天线。在MIMO系统中，能够估算发射侧使用的发射天线的数量，使得不必在通信协议上
5通知发射天线的数量，从而改善整个系统中的吞吐量。
图1是显示本发明实施例中使用的数据包的配置实例的示意图；图2是显示根据本发明第一实施例的基站的发射设备的配置实例的示意图；图3是显示根据本发明第一实施例的终端的接收设备的配置实例的示意图；图4是显示来自IDFT单元的输出波形的实例的示意图；图5是显示根据本发明第一实施例的通信方法的流程图；图6是显示在将无线电通信技术应用到在通信中使用多个发射/接收天线的MIMO 的实例中、使用根据本发明第二实施例的无线电通信技术的基站的发射设备配置实例的示 意图；图7是显示对应于图6的接收设备的配置实例的功能方框图；图8是显示根据本实施例的信道响应估算过程的流程图；图9是显示根据本发明第三实施例在无线电通信技术中设备间的位置关系的示 意图；图10是显示根据本发明第三实施例的接收设备配置实例的功能方框图；图11是显示图10所示接收设备进行的信号处理过程的流程图；图12是显示OFDM码元与取样点之间的位置关系的示意图；和图13是显示专利文献1中描述的接收机的设备配置实例的示意图。符号说明1 纠错编码单元2:S/P转换单元3:映射单元4: IDFT 单元5:P/S转换单元6 =GI (保护间隔)插入单元11-a, 11-b 前同步码(A，B0, Bi)存储选择单元12-a，12_b 开关单元13-a, 13_b :D/A 转换单元14-a，14_b 无线电单元15-a, 15_b 天线单元
具体实施例方式首先，定义在此使用的OFDM(正交频分复用)信号的参数如下N表示用于OFDM的 子载波数量，Tsym表示OFDM码元的长度，Tgi表示保护间隔的长度。图1是显示本发明第 一实施例中使用的数据包的配置实例的示意图。如图1所示，根据本发明实施例的数据包 格式包括前同步码(preambled，前同步码BX和数据。前同步码A用于OFDM码元同步或频
率同步。前同步码BX主要用于估算信道响应。前同步码BX的时间波形表示为下面的等式 ⑴
权利要求
一种用于接收正交频分复用信号的正交频分复用无线电接收设备，所述正交频分复用信号用于估算信道响应，所述正交频分复用信号是由不同代码调制的，所述正交频分复用无线电接收设备包括傅立叶变换单元，用于对接收的正交频分复用信号进行傅立叶变换；代码选择单元，用于选择与在发射侧使用的代码对应的任何代码；代码相乘单元，用于把所选的代码与由用于估算信道响应的正交频分复用信号的傅立叶变换得到的信号相乘；和信道响应估算单元，用于根据相乘的结果估算信道响应。
2.一种用于接收信号的正交频分复用无线电接收设备，所述信号用于为正交频分复用 系统估算信道响应，所述信号是由从不同天线发射的不同代码产生的，所述正交频分复用 无线电接收设备包括延迟轮廓产生单元，用于通过从与所述不同代码对应的代码中选择一个代码来产生延 迟轮廓；时间处理单元，用于通过时间处理来分离所获得的延迟轮廓；和频率响应计算单元，用于计算来自使用所选代码的发射天线的信道的频率响应。
3.根据权利要求2所述的正交频分复用无线电接收设备，进一步包括接收功率测量单元，用于根据所述延迟轮廓，计算来自使用所选代码的发射天线的接 收功率。
4.一种从接收的正交频分复用信号估算信道响应的通信方法，所述正交频分复用信号 是由不同代码调制的，所述通信方法包括步骤对接收的正交频分复用信号进行傅立叶变换； 选择与在发射侧使用的代码对应的任何代码；把所选的代码与由用于估算信道响应的正交频分复用信号的傅立叶变换得到的信号 相乘；和根据相乘的结果估算信道响应。
5.一种从接收的信号估算信道响应的通信方法，所述信号是由从不同天线发射的不同 代码产生的，所述通信方法包括步骤通过从与所述不同代码对应的代码中选择一个代码来产生延迟轮廓；通过时间处理来分离所获得的延迟轮廓；和计算来自使用所选代码的发射天线的信道的频率响应。
6.根据权利要求5所述的通信方法，将一步包括步骤根据所述延迟轮廓，计算来自使用所选代码的发射天线的接收功率。
7.一种用于接收正交频分复用信号的正交频分复用无线电接收设备，所述正交频分复 用信号用于估算信道响应，所述正交频分复用信号是由不同代码调制的，并且被同时发射， 所述正交频分复用无线电接收设备包括傅立叶变换单元，用于对接收的正交频分复用信号进行傅立叶变换； 代码选择单元，用于选择在发射侧使用的任何代码； 代码相乘单元，用于将所选的代码与正交频分复用信号的傅立叶变换相乘； 傅立叶逆变换单元，用于对相乘结果进行傅立叶逆变换；时间窗口单元，用于从由傅立叶逆变换获得的延迟轮廓信号中只提取所需的信号； 所述傅立叶变换单元，用于对所述时间窗口单元的输出进行傅立叶变换；和 信道响应估算单元，用于根据对所述时间窗口单元的输出进行傅立叶变换的结果来估 算信道响应。
全文摘要
本发明提供即使在很可能受到干扰的环境中也能够对信道响应进行准确估算，对信息信号进行正确解调的技术方案。本发明包括纠错编码单元1，S/P转换单元2，映射单元3，IDFT(离散傅立叶逆变换)单元4(可以是IFFT快速傅立叶逆变换)，P/S转换单元5，GI(保护间隔)插入单元6，前同步码(A，B0，B1)存储选择单元11-a和11-b，开关单元12-a和12-b，D/A转换单元13-a和13-b，无线电单元14-a和14-b，和天线单元15-a和15-b。
文档编号H04J99/00GK101958853SQ201010250819
公开日2011年1月26日 申请日期2006年1月16日 优先权日2005年1月17日
发明者三瓶政一, 原田博司, 森山雅文, 浜口泰弘, 藤晋平, 难波秀夫 申请人:夏普株式会社;国立大学法人大阪大学;独立行政法人情报通信研究机构