对时变信道进行跟踪的方法和装置以及通信网络制造方法及图纸

技术编号:6546933 阅读:297 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种在基于无线分组的通信网络中对时变信道进行跟踪的方法,该方法包括步骤:按照流水处理算法提供CEDB更新功能和FEC解码功能。本发明专利技术还涉及一种在基于无线分组的通信网络中对时变信道进行跟踪的装置以及一种通信网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域,诸如可以在计算机网络中应用的无线通信领域。在一个特定的形式中,本专利技术涉及改进的多址接入通信。在另一个特定的形式中,本专利技术涉及一种改进的用于多址接入通信系统的信号处理方法和装置。在下文中将描述本专利技术与基于无线0FDM(正交频分多路复用)通信系统的多用户分组的使用相关,但是,应该理解,本专利技术不仅仅限于该用途。
技术介绍
由于本专利技术人认识到和/或本专利技术人确定某些现有技术问题,所以产生了本说明书的论述。本说明书通篇中,使用单数形式的措词“专利技术人”可以涉及本专利技术的一个(单数) 或者多个(多于一个)专利技术人。本专利技术人已经确定以下的相关技术。在以WIPO公开号WO 03/094037和WO 2005/11128 (分别地)公开的本申请人的两个共同待审的国际(PCT)申请PCT/AU03/00502和PCT/2004/001036中,已经确定了许多
技术介绍
系统,尤其是涉及基于所谓的多址接入技术的无线通信系统,在该系统中诸如语音和数据的信息被交换。WO 03/094037和WO 2005/111 的说明书在此被整体引用。本专利技术人已经认识到移动通信系统的性能可能主要取决于物理层(PHY)处理的质量。PHY可以为在不利的传播条件,诸如城区峡谷和高干扰区域中移动的节点之间的无线链路提供覆盖范围和鲁棒性。由于周围的建筑物,车辆和其它的物体的反射波可能以时变的方式组合,移动性并且尤其是高速陆地移动性也可能对于PHY引起另一些困难。在专用移动无线(PMR)网络的情况下,相对于复杂和昂贵的2G和3G蜂窝网络,通常可以看到的是对成本的敏感和较低的用户密度。因为它们可以提供廉价和灵活的宽带通信,所以出现了多跳无线网络以作为用于PMR的网络拓扑结构选择。该灵活性可以通过网络的自形成特性和网络节点的小的形状因数来提供。某些无线多跳网络供应商已经将传统IEEE 802. 11无线技术融合进其系统中。 802. 11无线设备可被认为是为静止室内传播环境而设计的,但从技术的角度来看,其在户外的移动通信网络中的使用则可能是不良的。在IEEE 802. 16e和802. 20物理层工作组内的标准化努力可以被认为是集中在提供用于传输的波形上,其适应于在户外高速行驶时所要面对的通信中的挑战。标准一般不指定如何去接收信号,而是集中在应该传送什么信号。 然后,供应商负责接收机技术。获取在无线多跳网络中的PHY权限可能是尤其重要的,因为本地接入和一定程度的回程是以无线方式提供的。本专利技术人认为,给移动用户传送可靠的高速接入的问题可以在专用移动无线(PMR)网络中举例说明,诸如由公共安全终端用户所采用的网络。当前在PMR网络中可采用的技术,诸如TETRA和GPRS,被认为是在努力地满足用户需求。本专利技术人认识到对于可靠的移动宽带接入有强大市场拉动,以便满足诸如远程数据库和实时视频传送的应用的需要。第三代(3G)移动系统因为它们能够增加吞吐量和可靠性,所以可以被认为是一种备选方案。但是,这样的网络主要着眼于电路交换语音通信而设计。相反,现代的应用通常要求高速数据分组数据传输。3G网络的巨大基础结构和许可成本也使作为备选方案的它们缺少吸引力。近来已经建议,无线多跳分组数据网络用于PMR部署。与依靠基站拓扑结构的3G 模型形成对比,多跳解决方案的拓扑结构可以包括若干小的无线节点。这些节点可以形成一个网络,通过该网络数据分组被从发送器传送到单个接收机,或者同时广播给多个接收机。当节点进入或者退出该系统的时候,这样的网络能动态地重新配置,从而使它们对于允许移动用户使用的应用是有吸引力的。此外,如果单个节点发生故障,那么该网络可以保持运行,这与预料到的基站的突然故障形成对比。着眼于多跳网络模型,当例如在城市环境中移动时,能够提供可靠的宽带接入则成为对无线调制解调器的明确的需求。本专利技术人认为正交频分多路复用(OFDM)非常适合于宽带无线通信。但是,这种技术在历史上可能已经应用于在静止室内环境中传输数据的问题。户外的城市环境可能包含许多对无线信号的障碍物,诸如建筑物和树,其被称为地物干扰。当前的无线技术仅仅能够以接收机灵敏度作为代价来提供高吞吐量,因此,杂乱的城市环境可能导致不良的覆盖范围。此外,在发射机和接收机之间的相对移动可能导致这些障碍物的影响随时间而变化。当移动性和地物干扰的影响相结合的时候,所得到的无线信道可能对通信系统设计者呈现很大的挑战。进一步参考由本专利技术人确定的相关技术,要获得移动性和接收机灵敏度,需要参数的高质量跟踪,该参数是改进后的解调所必需的。存在对于无线信道估计很重要的参数, 无线信道估计会导致精确的解调,提高接收机的灵敏度。在OFDM系统中,解调接收信号所需要的频域信道模型的特征主要在于以下的六个参数。1/复数的信道幅度(每个子载波)2/每个OFDM符号的相位偏移3/噪声功率4/0FDM定时误差/偏移5/信道相干时间6/信道相干频率该复数的信道幅度可以被模拟为如上述三个结果的组合,例如,1、2、4。该复数的信道幅度变化可以相应地被模拟为去除相位和OFDM定时偏移。对于OFDM子载波m,就频域发送信号而言,频域接收信号可以在等式1中如下表示rm(t) = θ (m) Φ (t) hm (t) sm (t)+η (t) 等式 1参考图1,其示出了等式1的等效电路,在子载波m上传送的信号(t)是被表示为复数乘法的三个效应所影响的。对于其顺序没有任何特定的关联,这些效应的第一个θ (m) 表示在由FFT(快速傅里叶变换)窗口定时偏移引起的OFDM符号中在子载波上慢慢变化的相移。就模拟一个数据分组信道模型而言,可以假设子载波上的相移是在OFDM符号间随时间恒定的。第二个效应Φ (t)是在OFDM符号上慢慢变化的相移。这个相移对于所有子载波假设是相同的,并且模拟诸如在发射机和接收机RF级之间的频率偏移和相位噪声的影响。 第三个效应hm(t)收集更高的速度相位和振幅变化,诸如,由频率选择性衰落和移动所引起的,这里多普勒频率是OFDM符号速率的很大部分。这第三个增加的值可以随着时间和子载波而变化。以上每个参数可以随时间和/或频率迅速地变化,并且/或者对于精确的解调接收信号是非常重要的。本专利技术人已经确定,跟踪这些参数的那些常规方法典型地是·使用为静止环境而设计的算法/技术,并因此不提供用于更新的参数。 忽略该问题,或者 使用低效技术,诸如导频,其限制数据吞吐量。此外,它们在维持时间和/或频域中的参数变化率方面也受限制。通常地,人们认为存在着对提高数据速率就要降低等待时间解码的需要。此外,人们认为在这个环境中多天线解调存在高复杂度。确定数据分组的到达时间的复杂度在实际的系统中应该保持很低,因为该处理被连续不断地运行。因此,在到达时间方面的不准确必须在后续处理级中说明,因此当最小化复杂度时所希望的正是这级的精度尽可能的高。常规的系统可以采用延迟和相关方法,其中接收的信号乘以其自身的延迟版本,并且累加和归一化以形成度量。然后数据分组到达时间可以从在超出预定的阈值的正常的度量的任何峰值中确定。输入信号的归一化通常是需要的,并且其在经历户外无线通信的接收信号中遭受很大的波动。具有与所需数据分组的前导字类似性质的信号,例如,载波电气干扰和DC偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在基于无线分组的通信网络中对时变信道进行跟踪的方法,该方法包括步骤:按照流水处理算法提供CEDB更新功能和FEC解码功能。

【技术特征摘要】
2005.08.22 AU 20059045281.一种在基于无线分组的通信网络中对时变信道进行跟踪的方法,该方法包括步骤 按照流水处理算法提供CEDB更新功能和FEC解码功能。2.根据权利要求1的方法,其中所述流水处理算法包括以下的步骤当使用符号i_l的第二解码预测对符号i的信道估计时,提供接收到的符号i的第一解码;当使用所述符号i的第一解码预测对符号i+Ι的信道估计时,提供符号i的第二解码, 其中使用符号的解码包括为由符号解码所确定的符号使用发送的符号估计来更新信道估计数据库。3.根据权利要求2的方法,其中在提供第一解码的步骤中更新所述CEDB。4.根据权利要求1或2或3的方法,还包括步骤 按照自回归算法在时域中跟踪至少一个信道参数。5.根据权利要求4的方法,其中按照自回归算法单独地跟踪任何一个参数或者两个或更多个参数的组合。6.根据权利要求4或5的方法,其中在CEDB中跟踪所述参数, 并且由此跟踪以下参数中的至少三个复数的信道幅度(每子载波), 每OFDM符号的相位偏移噪声功率OFDM定时误差/偏移相干时间相干频率。7.根据权利要求4或5或6的方法,其中跟踪每个参数包括步骤 将所述参数模拟为三个其它参数的和。8.根据权利要求4至7中的任何一项所述的方法,其中所述自回归算法包括步骤 当解码接收信号时,更新CEDB状态,使得从当前接收的符号和先前发送的符号的至少一个子集中导出的粗略估计的一小部分被增加到所述CEDB状态的补充部分。9.根据权利要求1至8中的任何一项所述的方法,其中单独地跟踪相位偏移。10.根据权利要求9的方法,其中将循环的CEDB状态与新的信道估计相结合。11.一种在基于无线分组的通...

【专利技术属性】
技术研发人员:保罗·迪恩·亚历山大约翰·劳伦斯·布特弗尔伊万·安东尼·库提斯韦德·尼克拉斯·发拉尔亚历山大·詹姆斯·格朗特大卫·维克托·拉韦尔·哈雷斯蒂芬·彼得·佳卡斯乔舒亚·查尔斯·萨顿
申请(专利权)人:科达无线私人有限公司
类型:发明
国别省市:AU

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