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CN102684859B - 用于高速分组数据系统的传送/接收设备和方法 - Google Patents

用于高速分组数据系统的传送/接收设备和方法 Download PDF

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CN102684859B CN201210074691.0A CN201210074691A CN102684859B CN 102684859 B CN102684859 B CN 102684859B CN 201210074691 A CN201210074691 A CN 201210074691A CN 102684859 B CN102684859 B CN 102684859B
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Abstract

一种用于在通信系统中利用多个天线发送数据的方法，该方法包括以下步骤：生成数据和第一导频；在用于数据传输的至少两个时隙长度的时间和频率的确定位置中发送生成的数据和第一导频；生成第二导频；以及在发射机与接收机之间预定义的至少一个时隙长度的时间和频率的确定位置中发送第二导频。

Description

用于高速分组数据系统的传送/接收设备和方法
本申请是国际申请日为2007年01月25日、中国申请号为200780003607.3、发明名称为“用于在高速分组数据系统的前向链路中支持多输入多输出技术的传送/接收设备和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及用于在高速分组数据(HRPD)系统中传送/接收数据的设备和方法，并更具体地，涉及用于在HRPD系统中支持正交频分复用(OFDM)方案和多输入多输出(MIMO)技术以及仅演进数据(EV-DO)传送方案的传送/接收设备和方法。
背景技术
随着通信技术的快速发展，当前移动通信系统正不仅提供普通语音通信服务，而且提供高速数据服务，该高速数据服务利用基站(MS)而使能例如活动图像的大容量数字数据的传送、以及电子邮件或静止图像的传送。
当前提供高速数据服务的移动通信系统的代表性示例包括EV-DO系统、OFDM系统等。EV-DO系统使用美国高通公司提出的用于大容量数字数据传送的高速数据服务标准之一，并已从传统码分多址(CDMA)20001x得到了一步演进，以便提供2.4Mbps的前向传送速度。EV-DO系统也被称为“HRPD系统”。
此外，采用多载波传送方案的代表性无线通信系统之一是OFDM系统。根据OFDM方案，将串行码元序列变换为并行码元序列，并在传送之前利用多个互相正交的副载波对并行码元序列进行调制。根据超大规模集成(VLSI)技术的发展，自从20世纪90年代以来，OFDM方案已引起公众注意。
根据OFDM传送方案，利用多个副载波调制数据，并且副载波维持它们之间的正交性。所以，OFDM传送方案比传统单一载波调制方案更强地对抗频选多径衰落信道并更适于例如广播服务的HRPD服务。
现在将简要描述典型HRPD系统的前向链路中的时隙结构和发射机结 构。
HRPD系统的前行链路使用时分多址(TDMA)技术用于多址接入，并使用时分复用(TDM)/码分复用(CDM)方案用于多路复用。
图1示出了传统HRPD系统中的前向链路的时隙结构。一个时隙具有包括重复的不完全(one-half)时隙的结构。不完全时隙的每一个包括插入在其中央并用于MS的接收机中的前向链路的信道估计的、具有Npilot码片长度的导频信号103或108。其每一个具有NMAC码片长度并包括逆功率控制信息和资源分配信息的介质存取控制(MAC)信号102、104、107和109位于关联的导频信号103和108的两边。此外，其每一个具有NData码片长度的实际传送数据101、105、106和110位于关联的MAC信号102、104、107和109的对应外边。在如上所述的HRPD系统中，已根据其中在不同时间点传送导频、MAC信息、数据等的TDM方案，来对前向链路的时隙进行了多路复用。
在图1所示时隙结构中，在HRPD系统的前向链路中，利用沃尔什码根据CDM方案来对MAC信息和数据进行多路复用，并已将导频信号、MAC信号、和数据的小块单元设置为分别具有这样的尺寸，Npilot＝96码片、NMAC＝64码片、而NData＝400码片。
图2示出了传统HRPD系统的发射机。数据信道的分组数据经过用于对分组数据进行信道编码的信道编码器201、用于对编码后的数据进行交织的信道交织器202、和用于对交织后的分组数据进行调制的调制器203。MAC信道的数据经过信道编码器204。导频音、MAC信号、和数据经过TDM多路复用器(MUX)206，并然后形成具有图1的时隙结构的物理链路。从TDMMUX 206输出的数据在经过副载波调制器207之后通过天线(未示出)传送到用户。图2中的附图标记208表示与HRPD系统兼容的HRPD处理器，其包括信道编码器204、TDM MUX 206、和副载波调制器207。
然而，具有上述结构的HRPD系统不足以适当支持由例如广播服务系统的下一代系统使用的宽带数据传送和频率资源的有效使用。为了支持宽带数据传送和频率资源的有效使用，存在这样的需求，即，利用多个天线和合适的数据调制方案来提供用于高速数据传送和频率资源的有效使用的解决方案。
发明内容
因此，已作出了本发明，来解决现有技术中存在的上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于在HRPD系统中支持OFDM方案和MIMO技术以及EV-DO传送方案的传送/接收设备和方法。
本发明的另一目的是提供一种用于在HRPD系统中通过向固定交错(interlace)分配数据码元的位置来支持OFDM方案和EV-DO传送方案并支持MIMO技术的传送/接收设备和方法。
为了实现该目的，提供了一种用于在HRPD系统的前向链路中传送分组数据的发射机，该发射机包括：传送单元，用于根据传送方案将物理层分组数据调制为传送信号，并将该传送信号传送到无线网络；MIMO信号插入器，用于在其中传送该传送信号的时隙的特定交错中插入用于接收机中的信道估计的MIMO信号；和MIMO交错选择器，用于控制该MIMO信号插入器的操作，以在该特定交错中插入该MIMO信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在HRPD系统的前向链路中传送分组数据的方法，该方法包括以下步骤：确定当前交错是否是其中插入用于接收机中的信道估计的MIMO信号的特定交错；和当该当前交错是该特定交错时，在该特定交错中插入该MIMO信号，并然后根据传送方案传送该MIMO信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在HRPD系统的前向链路中接收分组数据的接收机，该接收机包括：MIMO信号提取器，用于从其中传送无线信号的时隙的特定交错中提取用于信道估计的MIMO信号；和接收单元，用于根据传送方案接收该无线信号，利用该MIMO信号执行信道估计，并从该无线信号中解调分组数据，其中有关该特定交错的信息被包括在用于传送该分组数据的发射机和该接收机之间预先约定的信息和从该发射机向该接收机传送的控制信息中的至少一个中。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在HRPD系统的前向链路中接收分组数据的方法，该方法包括：从其中传送无线信号的时隙的特定交错中提取用于信道估计的MIMO信号；根据传送方案接收该无线信号，并利用该MIMO信号执行信道估计；和基于该信道估计的结果从该无线信号中解调分组数据，其中有关该特定交错的信息被包括在用于传送该分组数据的发射机和该接收机之间预先约定的信息和从该发射机向该接收机传送的控制信息中的至少一个中。
更具体地，根据本发明的一个方面，提供一种用于在通信系统中利用多个天线发送数据的方法，该方法包括以下步骤：生成数据和第一导频；在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送生成的数据和第一导频；生成第二导频；以及在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送第二导频，其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
附图说明
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在通信系统中接收数据的方法，该方法包括以下步骤：确定在用于数据传输的每个时隙长度中发送的第一导频的时间和频率的位置；在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中接收数据和第一导频；确定在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中发送的第二导频的时间和频率的位置；以及在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置接收第二导频，其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在通信发射机中发送数据的发射机，该发射机包括：导频信号生成器，用于生成第一导频和第二导频；传送单元，用于向无线网络传送数据、第一导频和第二导频；以及控制器，用于控制传送单元以在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送数据和第一导频，以及控制传送单元以在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送第二导频，其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在通信系统中接收数据的接收机，该接收机包括：接收单元，用于接收数据、第一导频和第二导频；控制器，用于确定在用于数据传输的每个时隙长度中发送的第一导频的时间和频率的位置，控制接收单元以在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中接收数据和第一导频，确定在发射机和接收机之间预定义的每个时隙长度中发送的第二导频的时间和频率的位置，以及控制接收单元以在发射机和接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中接收第二导频，其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
通过结合附图进行的以下详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和优点将更明显，其中：
图1图示了传统HRPD系统中的前向链路的时隙结构；
图2图示了传统HRPD系统的发射机的结构；
图3图示了其中在数据传送周期中插入OFDM码元的根据本发明的HRPD系统中的前向链路的时隙结构；
图4图示了根据本发明的HRPD系统中的发射机的结构；
图5A图示了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用支持MIMO的OFDM传送方案时的MIMO导频音的排列的示例；
图5B和5C图示了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用支持MIMO的EV-DO传送方案时的MIMO导频的排列的示例；
图6A是为了图示在根据本发明的HRPD系统的前向链路中固定分配MIMO用户的交错的原因的图；
图6B图示了其中在根据本发明的HRPD系统的前向链路中排他地固定分配用于MIMO的交错的示例；
图7是当已在根据本发明的HRPD系统的前向链路中分配MIMO交错时的传送处理的流程图；
图8是图示了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用非MIMO EV-DO传送方案时的接收机的结构的框图；
图9是图示了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用MIMO EV-DO传送方案时的接收机的结构的框图；
图10是图示了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用非MIMO OFDM传送方案时的接收机的结构的框图；和
图11是图示了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用MIMO
具体实施方式
其后，将参考附图来描述本发明的优选实施例。在以下描述中，当已知功能和配置的详细描述可使得本发明的主题有点不清楚时，将省略该描述。
图3图示了其中在数据传送周期中插入正交频分复用(OFDM)码元的根据本发明的高速分组数据(HRPD)系统中的前向链路的时隙结构。
在根据本发明的HRPD系统中，用于维持与前向链路的兼容性的导频信号和介质存取控制(MAC)信号的位置和尺寸与图1所示传统前向链路的时隙结构中的相同。所以，具有Npilot码片长度的导频信号303或308位于每一不完全时隙的中央，而其每一个具有NMAC码片长度的MAC控制信号302、304、307和309位于关联的导频信号303和308的两边。所以，即使不支持OFDM传送方案的典型HRPD移动站(MS)也可通过导频信号303和308执行信道估计，并可接收MAC信号302、304、307和309。在剩余区域中，即，在数据传送周期中，插入OFDM码元301、305、306和310。
在普通HRPD系统的前向链路中，将数据传送周期设置为具有尺寸NData＝400码片。根据OFDM传送方案，向要传送的OFDM码元的前部附加循环前缀(CP)，以便防止通过多径的时间延迟输入信号的自干扰。即，一个OFDM码元包括通过分组数据信息的快速逆傅立叶变换(IFFT)获得的CP 301b和OFDM数据301a。
CP 301b具有NCP个码片的尺寸，并是通过拷贝和来自OFDM数据的后部的NCP个码片一样多的信号并将拷贝的信号附加到OFDM数据的前部而获得的。所以，OFDM数据具有(NData-NCP)的尺寸，其中NCP是根据将允许多少引起自干扰的时间延迟来确定的。当NCP大时，可解调更多的延迟输入信号，而不引起干扰。然而，OFDM数据的尺寸也减小正好这么多，由此也降低了要传送的信息数量。相反，当NCP小时，可增加要传送的信息。然而，在具有严重多径衰落的环境中出现自干扰的可能性增加，由此使得接收质量降级。
在数据码元传送中不能使用所有NData个音。位于使用的频带的边缘的一些音应用作保护音，以便降低使用的频带之外的信号干扰的影响。在传统HRPD系统的前向链路中使用的导频信号303和308也用于OFDM码元的信 道估计。然而，专用信号是用于多输入多输出(MIMO)用户的多天线系统的信道估计所附加必须的。为此，可使用一些音，以便传送用于信号估计的信号。如这里使用的，这样的音将被称为“MIMO导频音”。
图4示出了根据本发明的HRPD系统中的发射机。发射机包括用于对分组数据进行信道编码的信道编码器401、用于对编码的分组数据进行交织的信道交织器402、用于对交织的分组数据进行调制的调制器403、用于插入保护音以便降低频带之外的信号干扰的影响的保护音插入器404、以及用于插入在MIMO用户的接收机移动站中进行多天线的信道估计的MIMO导频音的MIMO导频音插入器405。
图4所示发射机还包括扩频器406、用于将时域信号变换为频域信号的IFFT处理器407、用于在OFDM数据的前部插入CP的CP插入器408、用于与HRPD系统的传送方案兼容的HRPD处理器415、EV-DO发射机411、和用于插入用于HRPD系统的MIMO导频的MIMO导频插入器410。扩频器406可以是例如正交相移键控(QPSK)扩频器。
图4所示发射机还包括MIMO交错选择器412和OFDM/EV-DO选择器413。当使用支持MIMO的OFDM传送方案时，MIMO交错选择器412选择并操作MIMO导频音插入器405，以便通过专用导频传送MIMO导频音，而当使用支持MIMO的仅演进数据(EV-DO)传送方案时，MIMO交错选择器412选择并操作MIMO导频插入器410，以便通过专用导频传送MIMO导频。OFDM/EV-DO选择器413控制多路复用器(MUX)409，使得MUX 409根据传送方案输出OFDM信号或EV-DO信号，由此选择OFDM信号或EV-DO信号的传送。
当不支持MIMO用于非MIMO交错时，MIMO交错选择器412控制MIMO导频音插入器405和MIMO导频插入器410的操作，以防止向专用于MIMO的导频插入MIMO导频音或MIMO导频。图4所示发射机遵循典型OFDM传送方案或EV-DO传送方案。所以，在包括利用MIMO的OFDM或EV-DO传送方案的用户或不利用MIMO的OFDM或EV-DO传送方案的用户两者的系统中，优选的是，固定定位用于分配MIMO导频或MIMO导频音以便支持MIMO的交错。
此外，控制器414通过检查是否已分配了MIMO交错来控制MIMO交错选择器412的操作，并通过检查当前时隙用于OFDM用户的传送还是EV-DO 用户的传送，来控制OFDM/EV-DO选择器413的操作。
其后，将描述根据本发明的用于OFDM传送方案或EV-DO传送方案的基站(BS)进行的传送处理。
较高层中生成的物理层分组数据被输入到信道编码器401，并由信道编码器401编码，而信道编码后的比特流由信道交织器402交织，以便获得分集增益。交织后的比特流被输入到调制器403，并由调制器403调制为调制信号。在图3示出的时隙构造中，调制信号位于数据传送周期的数据音处。
此外，保护音插入器404将保护音放置在从调制器403输出的信号的频带边缘。对于MIMO-OFDM传送方案，发射机的MIMO交错选择器412通过控制导频音插入器405的操作，来将MIMO导频音插入到分配的交错中。对于典型OFDM传送方案，省略MIMO导频音的插入。当使用典型OFDM传送方案时，HRPD处理器415仅插入和传送典型EV-DO系统的导频信号。
当已根据上述操作向所有音分配了要传送的信号时，扩频器406执行例如QPSK扩频，通过其将传送不同信息的BS信号的不同的复数伪噪声(PN)流彼此相乘。复数PN流指的是其中实数成分和虚数成分两者是PN码的复数流。已经过QPSK扩频的调制信号由IFFT处理器407进行IFFT，这样它们位于期望频率音的位置处。此外，CP插入器408通过向经过IFFT的OFDM数据插入CP来生成OFDM码元，以便防止由于多径衰落引起的自干扰。在OFDM/EV-DO选择器413的控制下，通过MUX 409将其中插入有MIMO导频音的OFDM码元传递到HRPD处理器415。
此外，HRPD处理器415执行HRPD系统的兼容性处理，以便根据图3所示时隙结构通过TDM方案来对导频信号303和308、与MAC信号302、304、307和309、以及传送数据一起进行多路复用。所以，通过图4所示发射机最终传送的无线信号具有图3所示时隙结构。
其后，将描述根据本发明的用于典型EV-DO传送方案或支持MIMO的EV-DO传送方案的基站进行的传送处理。
当使用支持MIMO的EV-DO传送方案时，发射机的MIMO交错选择器412通过控制已从EV-DO发射机411接收了传送信号的MIMO导频音插入器405的操作，来将MIMO导频插入到分配的交错中。在OFDM/EV-DO选择器413的控制下，通过MUX 409将其中插入有MIMO导频的信号传递到HRPD处理器415。此外，HRPD处理器415执行HRPD系统的兼容性处理， 以便根据图3所示时隙结构通过TDM方案来对导频信号303和308、与MAC信号302、304、307和309、以及传送数据一起进行多路复用。当使用典型OFDM传送方案时，省略MIMO导频音插入器405进行的MIMO导频音的插入。即，当使用典型OFDM传送方案时，HRPD处理器415仅插入和传送典型EV-DO系统的导频信号。
其间，可能在图4所示发射机结构的基础上进一步构造具有其中例如插入MIMO导频音或MIMO导频的固定交错的发射机，并使用MIMO OFDM方案和MIMO EV-DO方案之一作为专用于MIMO的传送方案。
其后，将参考图5A到5C来描述根据本发明的HRPD系统中的在利用支持MIMO的EV-DO传送方案和OFDM传送方案的情况下排列MIMO导频音和MIMO导频的方案。
图5A示出了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用支持MIMO的OFDM传送方案时的MIMO导频音的排列的示例。
当使用典型EV-DO或OFDM传送方案时，如上所述，HRPD处理器415所插入的导频信号可原样使用。然而，当移动站(MS)支持MIMO时，由于不可能通过现有导频信号502来估计多天线的信道，所以本发明在其中数据音503位于的数据传送区中放置专用于MIMO的MIMO导频音504。MIMO导频音504可以在一个时隙中在时域和频域中以各种形式使用。
图5A所示排列意欲改善频率分集。然而，可能在时域和频域中按照各种形式排列MIMO导频音504。本发明也可应用到其中排他地排列导频音用于MIMO的排列。
图5B和5C示出了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用支持MIMO的EV-DO传送方案时的MIMO导频的排列的示例。图5B对应于其中MIMO导频505在经受码分复用(CDM)之后插入到现有导频信号区502中的排列，而图5C对应于其中MIMO导频507在经受CDM之后插入到现有导频信号区506中的排列。
图6A示出了在根据本发明的HRPD系统的前向链路中固定分配MIMO用户的交错的原因。
在其中支持MIMO的OFDM系统和EV-DO系统与典型OFDM系统和EV-DO系统共存的根据本发明的HRPD系统中，可能使用从MIMO用户的MS传送到BS的用于多天线的反馈(信道质量信息(CQI))信息601，如图 6A所示。通过从MS接收该反馈(CQI)信息601，BS的发射机可在下一传送中控制MIMO导频和MIMO导频音的功率。
当将固定分配的交错用于MIMO导频和MIMO导频音的传送时，BS可以以容易简单的方式支持MIMO用户，而无需使用复杂的更高控制信号。即，BS可通过控制信号向MS通知要排他地用于MIMO的交错，而BS使用专用固定交错来传送MIMO用户的数据。此外，MS利用所接收的控制信号通过分配给MS自己的交错来从BS接收数据。
图6B示出了其中在根据本发明的HRPD系统的前向链路中排他地固定分配用于MIMO的交错的示例。交错#0602已被排他地分配用于MIMO，而其它交错#1、#2和#3603、604和605已被分配用于利用通过TDM传送的现有导频信号的典型OFDM用户进行的数据传送，例如典型EV-DO rev.A/B用户或典型OFDM用户。所以，通过交错#0602，可能传送支持MIMO的OFDM或EV-DO用户的数据。
在图6B中，附图标记606到608表示通过交错#0602传送的时隙结构，其中根据图5A到5C示出的排列分别插入了MIMO导频音或MIMO导频。此外，在图6B中，附图标记609和610分别表示和现有结构中一样的通过TDM传送典型OFDM用户和EV-DO用户的导频信号的时隙结构。
图7示出了根据是否已在根据本发明的HRPD系统的前向链路中分配了MIMO交错的传送处理。在步骤710中，发射机的控制器414确定要传送的当前时隙是否是MIMO交错时隙。当要传送的当前时隙是MIMO交错时隙时，控制器414在步骤702中确定该传送用于MIMO-OFDM用户还是用于MIMO EV-DO用户，以便根据对应传送方案执行操作。当在步骤702中已将该传送确定为用于EV-DO用户的传送时，发射机前进到步骤703，其中发射机执行一般EV-DO传送。然后，在步骤704中，在控制器414的控制下，MIMO交错选择器412操作MIMO导频插入器410，以便在传送信号中插入MIMO导频。MIMO交错选择器412可在对导频进行码分复用之后在现有导频信号区502中插入MIMO导频505、或可根据CDM方案在现有数据区506中插入MIMO导频507。其后，在OFDM/EV-DO选择器413的控制下，MUX 409输出其中已插入了MIMO导频的信号，并且发射机的HRPD处理器415如图2的附图标记208所指定的那样在步骤705中执行兼容性处理，以便TDM传送与HRPD系统兼容的数据信道、MAC信道、和导频信道，并然后在步骤706中通过副载波向无线电网络传送经过TDM的信号。
其间，当在步骤702中确定传送用于OFDM用户时，发射机前进到步骤707，其中发射机对要传送的数据进行编码、交织和调制，由此生成数据音。其后，发射机的保护间隔插入器404在步骤708中向调制信号的频带边缘附近的部分插入保护音，并且MIMO导频音插入器405向例如如图5A所示在MIMO交错选择器412的控制下分配的交错中插入MIMO导频音。然后，当已向所有音分配了要传送的信号时，扩频器406在步骤710中执行例如QPSK扩频，使得已经受了扩频的调制信号通过IFFT处理器407的IFFT而被放置在期望频率音的期望位置处。然后，在步骤711中，CP插入器408向经过IFFT的OFDM数据插入CP，以便防止自干扰，由此生成OFDM码元。其后，在OFDM/EV-DO选择器413的控制下，MUX 409输出其中插入了MIMO导频音的OFDM信号，而发射机的HRPD处理器415执行兼容性处理，以便在步骤712中TDM传送与HRPD系统兼容的数据信道、MAC信道和导频信道，并然后在步骤713中通过副载波向无线电网络传送经过TDM的信号。
其间，当在步骤701中确定要传送的当前时隙不是MIMO交错时隙时，BS的发射机在步骤714中确定传送用于OFDM用户还是EV-DO用户，以便根据对应传送方案执行操作。与非MIMO OFDM用户的传送处理对应的步骤718到723的操作与图7中的除了步骤709中的MIMO导频音插入的操作之外的步骤707到713的操作相同，而与非MIMO EV-DO用户的传送处理对应的步骤715到717的操作与图7中的除了步骤704中的MIMO导频插入的操作之外的步骤715到717的操作相同，所以将省略详细描述。
其后，将对于每一传送方案参考图8到11来描述根据本发明的接收机的结构。图8到11所示接收机分别对应于利用非MIMO EV-DO方案、MIMO EV-DO方案、非MIMO OFDM方案、和MIMO OFDM方案的接收机。当实现实际MS时，可在MS中实现四种类型接收机中的至少一种。然后，MS可根据BS的控制信号指明的传送方案或根据MS和BS之间预先约定的传送方案，通过对应接收机来接收前向信号。
图8示出了在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用非MIMO EV-DO方案的情况下的接收机。HRPD处理器801按照与图4的HRPD处理器415的操作相反的处理操作。具体地，HRPD处理器801对经过TDM的数据信道、MAC信道、和导频信道信号进行解多路复用，并然后传递解多路复 用后的信号。EV-DO解调器802接收来自HRPD处理器801的解多路复用后的信号中的数据信道，并根据例如EV-DO rev.A/B方案来解调数据。EV-DO解调器802是本领域公知的，所以将省略详细描述。
图9示出了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用MIMO EV-DO传送方案时的接收机。HRPD处理器901按照与图4的HRPD处理器415的操作相反的处理操作。具体地，HRPD处理器901对经过TDM的数据信道、MAC信道、和导频信道信号进行解多路复用，并然后传递解多路复用后的信号。MIMO导频提取器902利用在5B或5C示出的解多路复用后的信号中的在数据信道区或导频信道区中插入的MIMO导频来执行信道估计，并输出与该数据对应的信号。此外，EV-DO解调器903根据例如EV-DO rev.A/B方案对接收的数据进行解调。
图10示出了当在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用非MIMO OFDM传送方案时的接收机。HRPD处理器1001按照与图4的HRPD处理器415的操作相反的处理操作。具体地，HRPD处理器1001对经过TDM的数据信道、MAC信道、和导频信道信号进行解多路复用，并然后传递解多路复用后的信号。在所传递的解多路复用后的信号中，将导频信号传递到信道估计器1007，并将数据信号传递到CP去除器1002。CP去除器1002从所接收的信号中消除由于广播延迟、多径等污染的CP。FFT处理器1003将输入时域信号变换为频域信号，而QPSK解扩器1004对频域信号进行解扩并输出每一信号的音。这是基于发射机传送的信号在传送之前扩频的假设。所以，当发射机使用不同扩频方案时，接收机装备有与使用的扩频方案对应的解扩器。
将解扩后的每一信号的音传递到数据音提取器1006，该数据音提取器1006从接收的信号音中提取数据音。其间，信道估计器1007根据所接收的导频信号估计信道，并将信道估计值传递到解调器1008。解调器1008利用接收的信道估计值来执行数据音的解调，而解调后的信号由去交织器1009去交织，并然后输入到解码器1010。解码器1010对输入信号进行解码，由此恢复原始传送的信号。
图11示出了在根据本发明的HRPD系统的前向链路中使用MIMO OFDM传送方案的情况下的接收机。图11所示接收机中的与图10所示接收机中的组件相同的组件具有与后者相同的功能，所以将省略详细描述。
在图11的接收机中，HRPD处理器1101按照与图4的HRPD处理器415的操作相反的处理操作。具体地，HRPD处理器1101对经过TDM的数据信道、MAC信道、和导频信道信号进行解多路复用，并然后传递解多路复用后的信号。在所传递的解多路复用后的信号中，将导频信号传递到信道估计器1108，并将数据信号传递到MIMO交错选择器1102。MIMO交错选择器1102确定所接收的信号是否对应于固定分配的交错，并然后将接收的信号传递到CP去除器1103。然后，CP去除器1103从所接收的信号中消除由于广播延迟、多径等污染的CP。FFT处理器1104将输入时域信号变换为频域信号，而QPSK解扩器1105对频域信号进行QPSK解扩并输出每一信号的音。这是基于发射机传送的信号在传送之前被QPSK扩频的假设。所以，当发射机使用不同扩频方案时，接收机装备有与使用的扩频方案对应的解扩器。
图11的接收机装备有用于信道估计的MIMO导频提取器1106，并将解扩后的每一信号的音传递到MIMO导频提取器1106。该MIMO导频提取器1106从为MIMO-OFDM排它分配的交错中提取图5A所示在数据信道区中插入的MIMO导频音，并将所提取的MIMO导频音传送到信道估计器1108。1107k从数据区中提取除了MIMO导频音之外的数据音，并将提取的数据音传递到解调器1109，用于恢复原始传送的信号。
如上所述，本发明使用基于EV-DO方案和OFDM方案的HRPD系统和传送技术，同时维持它们之间的兼容性，并通过固定分配的MIMO交错来传送仅MIMO导频/导频音。所以，根据本发明，可能在其中EV-DO用户、MIMOEV-DO用户、OFDM用户、MIMO-OFDM用户共存的系统中有效使用MIMO。
尽管已参考本发明的某些优选实施例而示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解的是，可在这里进行形式和细节的各种改变，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。例如，图5A到5C示出的MIMO导频音或MIMO导频的排列仅是示例，并且本发明可应用于各种类型的不同排列。此外，在交错的分配中，固定分配的交错的标识和数目可根据基站中的MIMO-OFDM用户的数目而变得不同。所以，本发明的范围不应限于描述的实施例，而应由所附权利要求及其等效来确定。

Claims (16)

1.一种用于在通信系统中发送数据的方法，该方法包括以下步骤：
生成数据和第一导频；
在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送生成的数据和第一导频；
生成第二导频；以及
在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送第二导频，
其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述数据是用户数据或控制数据。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一导频能被用于所述数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第二导频能被用于多个天线。
5.一种用于在通信系统中接收数据的方法，该方法包括以下步骤：
确定在用于数据传输的每个时隙长度中发送的第一导频的时间和频率的位置；
在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中接收数据和第一导频；
确定在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中发送的第二导频的时间和频率的位置；以及
在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置接收第二导频，
其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述数据是用户数据或控制数据。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述第一导频能被用于所述数据。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述第二导频能被用于多个天线。
9.一种用于在通信发射机中发送数据的发射机，该发射机包括：
导频信号生成器，用于生成第一导频和第二导频；
传送单元，用于向无线网络传送数据、第一导频和第二导频；以及
控制器，用于控制传送单元以在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送数据和第一导频，以及控制传送单元以在发射机与接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中发送第二导频，
其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
10.如权利要求9所述的发射机，其中所述数据是用户数据或控制数据。
11.如权利要求9所述的发射机，其中所述第一导频能被用于所述数据。
12.如权利要求9所述的发射机，其中所述第二导频能被用于多个天线。
13.一种用于在通信系统中接收数据的接收机，该接收机包括：
接收单元，用于接收数据、第一导频和第二导频；
控制器，用于确定在用于数据传输的每个时隙长度中发送的第一导频的时间和频率的位置，控制接收单元以在用于数据传输的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中接收数据和第一导频，确定在发射机和接收机之间预定义的每个时隙长度中发送的第二导频的时间和频率的位置，以及控制接收单元以在发射机和接收机之间预定义的每个时隙长度中的时间和频率的确定位置中接收第二导频，
其中所述每个时隙包括在所述每个时隙的中央上的所述第一导频中的一个。
14.如权利要求13所述的接收机，其中所述数据是用户数据或控制数据。
15.如权利要求13所述的接收机，其中所述第一导频能被用于所述数据。
16.如权利要求13所述的接收机，其中所述第二导频能被用于多个天线。
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