專利名稱：：Mimo通信系統(tǒng)的導(dǎo)頻的制作方法MIMO通信系統(tǒng)的導(dǎo)頻本申請(qǐng)是PCT國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2003/034520、PCT國(guó)際申請(qǐng)日2003年10月24日、中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)?00380104907.2、題為"MIMO通信系統(tǒng)的導(dǎo)頻"的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。本申請(qǐng)要求于第60/421，309號(hào)、第60/438，462、第60/421，428和第60/438,601美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，前三個(gè)申請(qǐng)?zhí)峤蝗掌诰鶠?002年10月25日，最后一個(gè)申請(qǐng)?zhí)峤蝗掌跒?003年1月7日，所述四個(gè)申請(qǐng)按順序分別題為"MIM0WLANSYSTEM"、"ChannelCalibrationforaTimeDivisionDuplexedCommunicationSystem"、"ChannelEstimationandSpatialProcessingforTDDMIM0Systems"禾口"PilotsforMIM0CommunicationSystems"，所有均被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在此完全引入作為參考。站旦冃爾領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)通信，且尤其涉及適用于多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)頻。背景MIMO系統(tǒng)使用多個(gè)(Ag發(fā)射天線和多個(gè)(Ag接收天線用于數(shù)據(jù)傳輸。由iV,個(gè)發(fā)射天線和^個(gè)接收天線形成的MIMO信道可能被分解為A^個(gè)獨(dú)立信道，其中^^!1^11{^,^}。A^個(gè)獨(dú)立信道的每個(gè)對(duì)應(yīng)一維。如果利用多個(gè)發(fā)射和接收天線建立的附加維數(shù)，則MIMO信道可以提供改善的性能(例如增加傳輸容量和/或更大的可靠性)。在無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)，要發(fā)送的數(shù)據(jù)首先調(diào)制到射頻(RF)載波信號(hào)上以生成RF已調(diào)信號(hào)，后者更適合于在無(wú)線信道上傳輸。對(duì)于MIMO系統(tǒng)，可以生成多達(dá)NT個(gè)RF已調(diào)信號(hào)，且可以同時(shí)從NT個(gè)發(fā)射天線被發(fā)送。發(fā)送的RF已調(diào)信號(hào)可以通過(guò)無(wú)線信道內(nèi)的多個(gè)傳播路徑到達(dá)NB個(gè)接收天線。傳播路徑特性由于多個(gè)因素一般隨時(shí)間改變，所述因子諸如衰落、多徑和外部干擾。因此，發(fā)送的RF已調(diào)信號(hào)可能經(jīng)歷不同信道條件(例如不同衰落和多徑效應(yīng))且可以與不同的復(fù)數(shù)增益和信噪比(SNR)相關(guān)聯(lián)。為了獲得更高的性能，經(jīng)常需要描述無(wú)線信道響應(yīng)。例如，發(fā)射機(jī)可能需要信道響應(yīng)以實(shí)現(xiàn)空間處理(如下描述)以將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收機(jī)。接收機(jī)還可能需要信道響應(yīng)以對(duì)接收到信號(hào)實(shí)現(xiàn)空間處理以恢復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)。在許多無(wú)線通信系統(tǒng)中，由發(fā)射機(jī)發(fā)送的導(dǎo)頻幫助接收機(jī)實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能。導(dǎo)頻一般基于己知的碼元生成并以已知的方式實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)頻可以由接收機(jī)用于信道估計(jì)、定時(shí)和頻率獲取、數(shù)據(jù)解調(diào)等。在MIMO的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有多個(gè)挑戰(zhàn)。作為一種考慮，導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)需要解決多個(gè)發(fā)射和多個(gè)接收天線建立的附加維數(shù)。作為另一考慮，由于導(dǎo)頻傳輸表示MIMO系統(tǒng)內(nèi)的開銷，期望盡可能最小化導(dǎo)頻傳輸。而且，如果MIMO系統(tǒng)是支持與多個(gè)用戶通信的多址系統(tǒng)，則導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要使得支持多個(gè)用戶的導(dǎo)頻不消耗可用系統(tǒng)資源的較大部分。因此在領(lǐng)域內(nèi)需要能解決以上考慮的MIM0系統(tǒng)導(dǎo)頻技術(shù)。概述在此提供適用于MIM0系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)頻。這些導(dǎo)頻可以支持合適系統(tǒng)操作需要的各種功能，諸如定時(shí)和頻率獲取、信道估計(jì)、校準(zhǔn)等。還可以考慮為不同功能設(shè)計(jì)并使用的不同類型導(dǎo)頻。各種類型的導(dǎo)頻可以包括信標(biāo)導(dǎo)頻、MIM0導(dǎo)頻、操縱基準(zhǔn)或操縱導(dǎo)頻和載波導(dǎo)頻。信標(biāo)導(dǎo)頻從所有發(fā)射天線被發(fā)送，且可以用于定時(shí)和頻率獲取。MIMO導(dǎo)頻也從所有發(fā)射天線被發(fā)送，但用分配給發(fā)射天線的不同正交碼覆蓋。MIM0導(dǎo)頻還可以用于信道估計(jì)。操縱基準(zhǔn)在MIM0信道的特定本征模式上被發(fā)送，且是用戶終端特定的。操縱基準(zhǔn)可以用于信道估計(jì)以及可能用于速率控制。載波導(dǎo)頻還可以在一定指定的子帶/天線上被發(fā)送，且可以用于載波信號(hào)的相位足艮足宗。各個(gè)導(dǎo)頻傳輸方案可以基于這些不同導(dǎo)頻類型的組合而設(shè)計(jì)。例如，在下行鏈路上，接入點(diǎn)可能為所有在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶終端發(fā)送信標(biāo)導(dǎo)頻、MIM0導(dǎo)頻和載波導(dǎo)頻，并可選地將操縱基準(zhǔn)發(fā)送到任何從接入點(diǎn)接收下行鏈路傳輸?shù)幕顒?dòng)用戶終端。在上行鏈路上，用戶終端可能發(fā)送MIM0導(dǎo)頻用于校準(zhǔn)，且200810009601.3說(shuō)明書第3/33頁(yè)可能在被調(diào)度時(shí)發(fā)送操縱基準(zhǔn)和載波導(dǎo)頻(例如對(duì)于下行鏈路和/或上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸)。發(fā)送并接收這些類型導(dǎo)頻的處理在以下詳細(xì)描述。本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例在以下詳細(xì)描述。附圖的簡(jiǎn)要描述通過(guò)下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中相同的符號(hào)具有相同的標(biāo)識(shí)，其中圖1示出多址MIM0系統(tǒng)；圖2示出在TDDMIM0-OFDM系統(tǒng)內(nèi)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖纠龓Y(jié)構(gòu)；圖3示出示例導(dǎo)頻傳輸方案的下行鏈路和上行鏈路導(dǎo)頻傳輸；圖4示出接入點(diǎn)和用戶終端的框圖5示出可以生成信標(biāo)導(dǎo)頻的TX空間處理器框圖6A示出可以生成MIM0導(dǎo)頻的TX空間處理器框圖6B示出基于接收到MIMO導(dǎo)頻提供信道響應(yīng)估計(jì)的RX空間處理器框圖7A示出可以生成操縱基準(zhǔn)的TX空間處理器框圖；以及圖7B示出基于接收到操縱基準(zhǔn)提供信道響應(yīng)估計(jì)的RF空間處理器框圖。詳細(xì)描述示例"一詞在此僅用于指"作為示例、實(shí)例或說(shuō)明"。任何在此作為"示例"描述的實(shí)施例不一定被理解為最優(yōu)或優(yōu)于其他實(shí)施例的。圖1示出支持多個(gè)用戶且能實(shí)現(xiàn)在此描述的導(dǎo)頻的多址MIMO系統(tǒng)100。MIMO系統(tǒng)100包括支持多個(gè)用戶終端(UT)120通信的多個(gè)接入點(diǎn)(AP)llO。為了簡(jiǎn)潔，在圖1內(nèi)只示出兩個(gè)接入點(diǎn)110a和110b。接入點(diǎn)一般是用于與用戶終端通信的固定站。接入點(diǎn)還可以被稱為基站或使用一些其他術(shù)語(yǔ)。用戶終端120可以散布在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。每個(gè)用戶終端可以是與接入點(diǎn)通信的固定或移動(dòng)終端。用戶終端還可以被稱為接入終端、移動(dòng)站、遠(yuǎn)程站、用戶設(shè)備(UE)、無(wú)線設(shè)備或一些其他術(shù)語(yǔ)。每個(gè)用戶終端可以與一個(gè)或可能多個(gè)接入點(diǎn)在任何給定時(shí)刻在下行鏈路和/或上行鏈路上通信。下行鏈路(即前向鏈路)指從接入點(diǎn)到用戶終端的傳輸，且上行鏈路(即反向鏈路)指從用戶終端到接入點(diǎn)的傳輸。如在此使用的，"活動(dòng)"用戶終端是從接入點(diǎn)接收下行鏈路傳輸和/或?qū)⑸闲墟溌穫鬏敯l(fā)送到接入點(diǎn)的終端。在圖1內(nèi)，接入點(diǎn)110a與用戶終端120a到120f通信，且接入點(diǎn)110b與用戶終端120f到120k通信。將用戶終端分配給接入點(diǎn)一般基于接收到信號(hào)強(qiáng)度而不是距離。在任何給定時(shí)刻，用戶終端可以從一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)接收下行鏈路傳輸。系統(tǒng)控制器130耦合到接入點(diǎn)110并可以被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，諸如(l)協(xié)調(diào)并控制耦合到它的接入點(diǎn)，(2)在這些接入點(diǎn)間路由數(shù)據(jù)，以及(3)接入由這些接入點(diǎn)服務(wù)的用戶終端并控制與這些終端的通信。I.導(dǎo)頻在此提供適用于MIMO系統(tǒng)的導(dǎo)頻，諸如圖1內(nèi)示出的。這些導(dǎo)頻可以支持各種合適的系統(tǒng)操作可能需要的功能，諸如定時(shí)和頻率獲取、信道估計(jì)、校準(zhǔn)等。導(dǎo)頻可以被認(rèn)為是具有被設(shè)計(jì)并用于不同功能的不同類型。表格l列出四種類型的導(dǎo)頻以及示例導(dǎo)頻設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)短描述。還可以定義更少、不同和/或附加導(dǎo)頻類型，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。表格1—導(dǎo)頻類型導(dǎo)頻類型描述信標(biāo)導(dǎo)頻從所有發(fā)射天線發(fā)送并用于定時(shí)和頻率獲取的導(dǎo)頻MIMO導(dǎo)頻帶有不同正交碼從所有發(fā)射天線發(fā)送并用于信道估計(jì)的導(dǎo)頻操縱基準(zhǔn)或操縱導(dǎo)頻在MIMO信道上的特定本征模式上為特定用戶終端發(fā)送并用于信道估計(jì)以及可能的速率控制的導(dǎo)頻載波導(dǎo)頻用于載波信號(hào)相位跟蹤的導(dǎo)頻操縱基準(zhǔn)和操縱導(dǎo)頻是同義詞?？梢曰谶@些不同導(dǎo)頻類型的組合設(shè)計(jì)各種導(dǎo)頻傳輸方案。例如，在下行鏈路上，接入點(diǎn)可以為其覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有用戶終端發(fā)送信標(biāo)導(dǎo)頻、MIMO導(dǎo)頻以及載波導(dǎo)頻，并可能可選地將操縱基準(zhǔn)發(fā)送到任何從接入點(diǎn)接收下行鏈路傳輸?shù)幕顒?dòng)用戶終端。在上行鏈路上，用戶終端可以發(fā)送MIMO導(dǎo)頻進(jìn)行校準(zhǔn)，且可以在調(diào)度時(shí)發(fā)送操縱基準(zhǔn)和載波導(dǎo)頻(例如對(duì)于下行鏈路和/或上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸)。發(fā)送并接收這些各種類型導(dǎo)頻的處理在以下詳細(xì)描述。在此描述的導(dǎo)頻可以用于各種類型的MIMO系統(tǒng)。例如，導(dǎo)頻可以用于(l)單載波MIMO系統(tǒng)，(2)多載波MIMO系統(tǒng)，可以使用正交頻分復(fù)用(OFDM)或一些其他多載波調(diào)制技術(shù)，(3)實(shí)現(xiàn)多址技術(shù)的MIM0系統(tǒng)，諸如頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址，(4)實(shí)現(xiàn)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l分多路復(fù)用(FDM)、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)和/或碼分多路復(fù)用(CDM)的MIMO系統(tǒng)，(5)實(shí)現(xiàn)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)分雙工(timedivisionduplexing)(TDD)、頻分雙工(FDD)和/或碼分雙工(CDD)的MIMO系統(tǒng)，以及(6)其他類型MIM0系統(tǒng)。為了清楚，以下首先描述實(shí)現(xiàn)OFDM的MIMO系統(tǒng)(即MIM0-0FDM系統(tǒng))的導(dǎo)頻，然后是TDDMIMO-OFDM系統(tǒng)的導(dǎo)頻。OFDM有效地將總系統(tǒng)帶寬分成多個(gè)(N》正交子帶，子帶還被稱為頻調(diào)、頻率區(qū)段或頻率子信道。對(duì)于0FDM，每個(gè)子帶與相應(yīng)其上調(diào)制數(shù)據(jù)的子載波相關(guān)聯(lián)。對(duì)于MIMO-OFDM系統(tǒng)，每個(gè)子帶可以與多個(gè)本征模式相關(guān)聯(lián)，且每個(gè)子帶的每個(gè)本征模式可以被視作獨(dú)立傳輸信道。為了清楚，以下為示例MIM0-0FDM系統(tǒng)描述了特定導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)。在該MIMO-OFDM系統(tǒng)中，系統(tǒng)帶寬被分成64個(gè)正交子帶(即^=64)，它們被分配以一32到+31的索弓l。在這64個(gè)子帶中，48個(gè)子帶(例如索引為土{1，...，6,8，...，20，22，...，26})可以用于數(shù)據(jù)傳輸，4個(gè)子帶(例如索引為土{7，21}可以用于載波導(dǎo)頻以及可能的信令，不使用DC子帶(索引為0)，且不使用剩余的子帶，它們作為保護(hù)子帶。因此，在這64個(gè)總子帶中，52個(gè)"可使用"子帶包括48個(gè)數(shù)據(jù)子帶和4個(gè)導(dǎo)頻子帶，且剩余的12個(gè)子帶不使用。該OF羅子帶結(jié)構(gòu)在前述的第60/421,309號(hào)的臨時(shí)美國(guó)申請(qǐng)內(nèi)有進(jìn)一步詳述。還可以為MIM0-0FDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同數(shù)目的子帶和其他0FDM子帶結(jié)構(gòu)，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。對(duì)于0FDM，在每個(gè)可用子帶上發(fā)送的數(shù)據(jù)首先使用為該子帶選擇的特定調(diào)制方案(例如BPSK、QPSK或M-QAM)調(diào)制(即經(jīng)碼元映射)。一個(gè)調(diào)制碼元可以在每個(gè)碼元時(shí)段內(nèi)在每個(gè)可用子帶上被發(fā)送。每個(gè)調(diào)制碼元是對(duì)應(yīng)選定調(diào)制方案的信號(hào)星座內(nèi)特定點(diǎn)的復(fù)數(shù)值。為零的信號(hào)值可以在不使用的子帶上被發(fā)送。對(duì)于每個(gè)OFDM碼元時(shí)段，可用子帶的調(diào)制碼元和未使用子帶的零信號(hào)值(即對(duì)所有Np個(gè)子帶的調(diào)制碼元和零)使用快速傅立葉反變換(IFFT)被轉(zhuǎn)換到適于以獲得包括Np個(gè)適于采樣的轉(zhuǎn)換后碼元。為了抗碼間串?dāng)_(ISI)，每個(gè)被轉(zhuǎn)換碼元的一部分經(jīng)常被重復(fù)(這還被稱為加入循環(huán)前綴)以形成對(duì)應(yīng)的OFDM碼元，它然后在無(wú)線信道上被發(fā)送。OFDM碼元周期在此還被稱為碼元周期，對(duì)應(yīng)于一個(gè)OFDM碼元的持續(xù)時(shí)間。l.信標(biāo)導(dǎo)頻信標(biāo)導(dǎo)頻包括從NT個(gè)發(fā)射天線的每個(gè)發(fā)送的特定導(dǎo)頻碼元集合。相同的導(dǎo)頻碼元集合在為信標(biāo)導(dǎo)頻傳輸指定的NB個(gè)碼元周期上發(fā)送。一般Nb可以是一或更大的任何整數(shù)值。在示例實(shí)施例中，信標(biāo)導(dǎo)頻的導(dǎo)頻碼元集合是12個(gè)特定子帶的12個(gè)BPSK調(diào)制碼元集合，這被稱為"B"0FDM碼元。BOFDM碼元的12BPSK調(diào)制碼元在表格2內(nèi)被給出。零信號(hào)值在剩余的52個(gè)未使用子帶上被發(fā)送。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>對(duì)于表格2內(nèi)示出的示例實(shí)施例，對(duì)于信標(biāo)導(dǎo)頻，BPSK調(diào)制碼元(l+j)在子帶-24,-16,-4，12,16，20和24內(nèi)被發(fā)送，且BPSK調(diào)制碼元-(l+j)在子帶-20，-12，-8，-4和8上被發(fā)送。零信號(hào)值在信標(biāo)導(dǎo)頻的剩余52個(gè)子帶上被發(fā)送。BOFDM碼元被設(shè)計(jì)成方便用戶終端系統(tǒng)定時(shí)和頻率獲取。對(duì)于上述的BOFDM示例實(shí)施例，只使用64個(gè)總子帶中的12個(gè)，且這些子帶間距為四個(gè)子帶。這4子帶間距允許用戶終端有多達(dá)兩個(gè)子帶的初始頻率誤差。信標(biāo)導(dǎo)頻允許用戶終端糾正其初始粗頻率誤差，且糾正其頻率，使得在信標(biāo)導(dǎo)頻持續(xù)時(shí)間上的相位漂移很小(例如在20MHz的采樣速率處在信標(biāo)導(dǎo)頻持續(xù)時(shí)間上小于45度)。如果信標(biāo)導(dǎo)頻持續(xù)時(shí)間為8//sec，則在8;/sec上的45度(或更小)相位漂移等于在64//sec上的360度，這大致為16kHz。16kHz頻率誤差一般對(duì)于操作而言過(guò)大?？梢允褂肕IM0導(dǎo)頻和載波導(dǎo)頻獲得附加頻率糾正。這些導(dǎo)頻復(fù)蓋了足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，使得用戶終端頻率能夠被糾正到期望目標(biāo)內(nèi)(例如250Hz)。例如，如果TDD幀為2毫秒(如以下描述)且如果用戶終端頻率準(zhǔn)確到250Hz內(nèi)，則在一個(gè)TDD幀上會(huì)有小于半周的相位改變。信標(biāo)導(dǎo)頻的TDD幀間的相位差可以用于將用戶終端頻率鎖定到接入點(diǎn)的時(shí)鐘，從而有效地將頻率誤差減少到零。一般，用于信標(biāo)導(dǎo)頻的導(dǎo)頻碼元集合可以使用任何調(diào)制方案導(dǎo)出。因此，還可以為信標(biāo)導(dǎo)頻使用BPSK或一些其他調(diào)制方案的其他OFDM碼元，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。在示例設(shè)計(jì)中，四個(gè)發(fā)射天線可用于信標(biāo)導(dǎo)頻傳輸。表格4為復(fù)蓋兩個(gè)碼元周期的信標(biāo)導(dǎo)頻傳輸列出要從四個(gè)發(fā)射天線的每個(gè)被發(fā)送的OFDM碼元。表格3—信標(biāo)導(dǎo)頻<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2.MIM0導(dǎo)頻MIM0導(dǎo)頻包括從NT個(gè)發(fā)射天線的每個(gè)發(fā)送的特定導(dǎo)頻碼元集合。對(duì)于每個(gè)發(fā)射天線，為MIMO導(dǎo)頻傳輸指定的Np個(gè)碼元時(shí)段發(fā)送相同導(dǎo)頻碼元集合。然而，每個(gè)發(fā)射天線的導(dǎo)頻碼元集合用分配給該天線的唯一正交序列或碼"覆蓋"。覆蓋是要發(fā)送的給定導(dǎo)頻或數(shù)據(jù)碼元(或帶有相同值的L個(gè)導(dǎo)頻/數(shù)據(jù)碼元集合)乘以L碼片正交序列的所有L個(gè)碼片以獲得L個(gè)覆蓋后碼元而后被發(fā)送的過(guò)程。去覆蓋是覆蓋的互補(bǔ)過(guò)程，即接收到的碼元乘以相同的L個(gè)碼片正交序列的L個(gè)碼片以獲得L個(gè)去覆蓋碼元，它們?nèi)缓蠼?jīng)累加以獲得發(fā)送的導(dǎo)頻或數(shù)據(jù)碼元估計(jì)。覆蓋獲得來(lái)自NT個(gè)發(fā)射天線的NT個(gè)導(dǎo)頻傳輸間的正交性，并允許接收機(jī)區(qū)別單個(gè)發(fā)射天線，如以下所述。MIM0導(dǎo)頻傳輸?shù)某掷m(xù)時(shí)間取決于其使用，如下所述。一般Np可以是為一或更大的任何整數(shù)值。導(dǎo)頻碼元的一個(gè)集合或不同集合可以用于NT個(gè)發(fā)射天線。在一示例實(shí)施例中，一個(gè)導(dǎo)頻碼元集合為MIM0導(dǎo)頻用于所有NT個(gè)發(fā)射天線，且該集合包括52個(gè)可用子帶的52個(gè)QPSK調(diào)制碼元，這被稱為"P"OFDM碼元。POFDM碼元的52個(gè)QPSK調(diào)制碼元在表格2內(nèi)給出。為零的信號(hào)值在剩余的12個(gè)未使用子帶上發(fā)送。52個(gè)QPSK調(diào)制碼元形成唯一"字"，用于方便用戶終端的信道估計(jì)。該唯一字被選擇為在基于52個(gè)調(diào)制碼元生成的波形中具有最小峰值對(duì)平均值的變化。眾知OFDM—般比其他調(diào)制技術(shù)(例如CDMA)的發(fā)射波形相比有較高的峰平變化相關(guān)聯(lián)。因此，為了避免發(fā)射鏈路上的電路削波(例如功率放大器)，則0FDM碼元一般以減少的功率電平發(fā)送，即從峰值發(fā)射功率電平回退?；赝擞糜诳紤]OFDM碼元的波形變化。通過(guò)最小化POFDM碼元的波形內(nèi)峰平變化，MIMO導(dǎo)頻可以以更高的功率電平發(fā)送(即對(duì)MIM0導(dǎo)頻應(yīng)用較小的回退)。MIM0導(dǎo)頻更高的發(fā)射功率然后會(huì)導(dǎo)致在接收機(jī)處MIM0導(dǎo)頻改善的接收到信號(hào)質(zhì)量。更小的峰平變化還會(huì)減少發(fā)射和接收鏈內(nèi)電路生成的失真和非線性量。這些各種因子可以導(dǎo)致基于MIMO導(dǎo)頻獲得的信道估計(jì)改善的準(zhǔn)確性。帶有最小峰平變化的OFDM碼元可以以各種方式獲得。例如，可以在大量導(dǎo)頻碼元集隨機(jī)形成情況下實(shí)行隨機(jī)搜索，并且經(jīng)評(píng)估以找到帶有最小峰平變化的集合。表格2內(nèi)示出的POFDM碼元表格可以用于MIMO導(dǎo)頻的示例OFDM碼元。一般，用于MIMO導(dǎo)頻的導(dǎo)頻碼元集合可以使用任何調(diào)制方案導(dǎo)出。因此，使用QPSK或一些其他調(diào)制方案導(dǎo)出的各種0FDM碼元也可以用于MIM0導(dǎo)頻，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)?？梢允褂酶鞣N正交碼以覆蓋在NT個(gè)發(fā)射天線上發(fā)送的POFDM碼元。該種正交碼示例包括Walsh碼和正交可變擴(kuò)展因子(OVSF)碼。偽隨機(jī)碼和準(zhǔn)正交碼還可以用于覆蓋P0FDM碼元。偽隨機(jī)正交碼的一示例是領(lǐng)域內(nèi)眾知的M序列。準(zhǔn)正交碼示例是IS-2000定義的準(zhǔn)正交函數(shù)(Q0F)。一般，可以使用各種類型的碼以用于覆蓋，其中一些在以上描述。為了簡(jiǎn)潔，在此使用"正交碼"一詞以指任何適用于覆蓋導(dǎo)頻碼元的碼類型。正交碼長(zhǎng)度(L)被選擇為大于或等于發(fā)射天線數(shù)目(例如1^NT)，且L個(gè)正交碼可用。每個(gè)發(fā)射天線被分配以唯一的正交碼。在來(lái)自每個(gè)發(fā)射天線的Np個(gè)碼元周期內(nèi)發(fā)送的Np個(gè)P0FDM碼元用分配給該發(fā)射天線的正交碼覆蓋。在示例實(shí)施例中，四個(gè)發(fā)射天線可用，且為MIM0導(dǎo)頻被分配以4碼片Walsh序列，Wfllll,WFlOlO，W3=1100，W4=1001。對(duì)于給定Walsh序列，值"1"指明發(fā)送POFDM碼元，且值"0"指明發(fā)送一POFDM碼元。對(duì)于一POFDM碼元，POFDM碼元內(nèi)的52個(gè)QPSK調(diào)制碼元的每個(gè)經(jīng)反轉(zhuǎn)(即乘以—1)。每個(gè)發(fā)射天線覆蓋的結(jié)果是該發(fā)射天線覆蓋的POFDM碼元序列。覆蓋實(shí)際上為每個(gè)子帶分開實(shí)現(xiàn)以生成該子帶的覆蓋導(dǎo)頻碼元序列。所有子帶的覆蓋導(dǎo)頻碼元序列形成覆蓋POFDM碼元序列。表格4列出為跨越四個(gè)碼元周期的MIMO導(dǎo)頻傳輸要從四個(gè)發(fā)射天線的每個(gè)發(fā)送的OFDM碼元。表格4一MIMO導(dǎo)頻<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對(duì)于該4碼片Walsh序列集合，MIMO導(dǎo)頻傳輸可以發(fā)生在四個(gè)碼元周期的整數(shù)倍內(nèi)以保證來(lái)自四個(gè)發(fā)射天線的四個(gè)導(dǎo)頻傳輸間的正交性。Walsh序列對(duì)于長(zhǎng)于Walsh序列長(zhǎng)度的MIMO導(dǎo)頻傳輸簡(jiǎn)單重復(fù)。對(duì)于子帶索引&e《，其中對(duì)于以上描述的示例子帶結(jié)構(gòu)《=±{L"26}，MIMO-OFDM系統(tǒng)的無(wú)線信道可以用信道響應(yīng)矩陣E("集合描述。每個(gè)子帶矩陣^W包括A^A^個(gè)值代#)}，其中^{1...^}且^{1...^}，其中、W表示第j個(gè)發(fā)射天線和第i接收天線間的信道增益。MIMO導(dǎo)頻可以由接收機(jī)用于估計(jì)無(wú)線信道的響應(yīng)。特別是，為了恢復(fù)從發(fā)射天線j發(fā)送并由接收天線i恢復(fù)的導(dǎo)頻，天線i上接收到的OFDM碼元首先乘以分配給發(fā)射天線j的Walsh序列。然后累加MIMO導(dǎo)頻的所有Np個(gè)碼元周期的"去覆蓋"OFDM碼元，其中累加可以單獨(dú)地對(duì)52個(gè)可用子帶的每個(gè)實(shí)現(xiàn)。累加還可以對(duì)接收到的OFDM碼元在時(shí)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)(在去除了每個(gè)OFDM碼元的循環(huán)前綴之后)。累加還在多個(gè)接收到OFDM碼元上每個(gè)采樣的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，其中如果累加在FFT之后實(shí)現(xiàn)則每個(gè)OFDM碼元的采樣對(duì)應(yīng)不同的子帶，如果累加在FFT之前實(shí)現(xiàn)則對(duì)應(yīng)不同的時(shí)間索引。累加的結(jié)果是^w")，其中^e尺，它們是對(duì)于52個(gè)可用子帶從發(fā)射天線j到接收天線i的信道響應(yīng)估計(jì)?？梢詫?shí)現(xiàn)相同的處理以估計(jì)從每個(gè)發(fā)射天線到每個(gè)接收天線的信道響應(yīng)。導(dǎo)頻處理為每個(gè)子帶提供了^r^"個(gè)復(fù)數(shù)值，其中復(fù)數(shù)值是該子帶的信道響應(yīng)估計(jì)矩陣^("的元素。上述的導(dǎo)頻處理可以由接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)以獲得上行鏈路的信道響應(yīng)估計(jì)^"P")，且還可以由用戶終端實(shí)現(xiàn)以獲得下行鏈路的信道響應(yīng)估計(jì)^JA)。3.操縱基準(zhǔn)或操縱導(dǎo)頻對(duì)于MIMO-OFDM系統(tǒng)，每個(gè)子帶的信道響應(yīng)矩陣^")可以"對(duì)角線化"以獲得該子帶的^個(gè)本征模式，其中^《min(A^，W}。這可以通過(guò)對(duì)信道響應(yīng)矩陣g("實(shí)現(xiàn)奇異值分解或?qū)")的相關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)本征值分解而實(shí)現(xiàn)，所述相關(guān)矩陣為^"L互"")互("。為了清楚，為以下描述使用奇異值分解。信道響應(yīng)矩陣的奇異值分解可以表示為H(fc)-JP邁WY"W，fceJ5T，(1)其中W"是3("的左本征向量的(WWXW)酉陣；SW是互W的奇異值的(WX^)對(duì)角矩陣；E("是迅Q的右本征向量的(^xAV)酉陣；以及表示共軛轉(zhuǎn)置。酉陣M用M"M二Z的特性描述，其中Z是單位陣。奇異值分解進(jìn)一步在GilbertStrang題為"Li腿rAlgebraandItsApplications"第二版，AcademicPress1980中進(jìn)一步詳細(xì)描述。本征模式一般指理論構(gòu)建。MIMO信道還可以被視作包括可用于數(shù)據(jù)/導(dǎo)頻傳輸?shù)腲個(gè)空間信道。每個(gè)空間信道可能或可能不對(duì)應(yīng)本征模式，這取決于發(fā)射機(jī)處的空間處理是否成功地對(duì)MIMO信道對(duì)角化了。例如，如果發(fā)射機(jī)不知道或只有MIMO信道的不完善估計(jì)，則數(shù)據(jù)流在MIMO信道的空間信道(且不是本征模式)上被發(fā)送。為了簡(jiǎn)潔，"本征模式"一詞在此用于表示嘗試對(duì)角線化MIMO信道的情況，雖然它可能由于不完善信道估計(jì)而不完全成功。每個(gè)子帶的對(duì)角線矩陣^W包含沿著對(duì)角線的非負(fù)實(shí)值，其余處為零。這些對(duì)角項(xiàng)被稱為S("的奇異值，并表示第k個(gè)子帶的MIMO信道的獨(dú)立信道(或本征模式)。本征分解可以為52個(gè)可用子帶的每個(gè)的信道響應(yīng)矩陣S")獨(dú)立實(shí)現(xiàn)以確定該子帶的^個(gè)本征模式。每個(gè)對(duì)角矩陣a^的奇異值可以經(jīng)排序，使得(qW^^W^.，其中。("是最大的奇異值，^(yt)是第二大奇異值等，且s("是第k個(gè)子帶的最小奇異值。當(dāng)對(duì)每個(gè)對(duì)角矩陣^W的奇異值排序時(shí)，相關(guān)矩陣W"和"W的本征向量(或列)相應(yīng)地被排序。在排序之后，。("表示子帶k的最佳本征模式的奇異值，這還被稱為"主"本征模式。"寬帶"本征模式可以被定義為在排序后所有子帶的同階本征模式集合。因此，第m個(gè)寬帶本征模式包括所有子帶的第m個(gè)本征模式。每個(gè)寬帶的本征模式與所有子帶的相應(yīng)本征向量集合相關(guān)。"主"本征模式是與排序后每個(gè)子帶的每個(gè)矩陣^")內(nèi)的最大奇異值相關(guān)的本征模式。矩陣RW包括可以用于發(fā)射機(jī)處空間處理的A^個(gè)本征向量，其中""=[1^"...、W]且^("是EW的第ra列，其中EW是第m個(gè)本征模式的本征向量。對(duì)于酉陣，本征向量相互正交。本征向量還被稱為"操縱"向量。操縱基準(zhǔn)(即操縱導(dǎo)頻)包括一個(gè)或多個(gè)從^個(gè)發(fā)射天線發(fā)送的導(dǎo)頻碼元集合。在一實(shí)施例中，一個(gè)導(dǎo)頻碼元集合通過(guò)用該寬帶本征模式的操縱向量集合實(shí)現(xiàn)空間處理而在給定碼元周期內(nèi)在一個(gè)寬帶本征模式的一個(gè)子帶集合上被發(fā)送。在另一實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)頻碼元集合通過(guò)用這些寬帶本征模式的多個(gè)操縱向量集合(使用子帶多路復(fù)用，這在以下描述)實(shí)現(xiàn)空間處理而在給定碼元周期內(nèi)在多個(gè)寬帶本征模式的多個(gè)不相交子帶集合上被發(fā)送。為了清楚，以下描述假設(shè)在給定碼元周期內(nèi)在一個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻碼元集合(即，無(wú)子帶多路復(fù)用)。在一實(shí)施例中，操縱基準(zhǔn)的導(dǎo)頻碼元集合與用于MIM0導(dǎo)頻的POFDM碼元相同。然而，各種其他OFDM碼元還可以用于操縱基準(zhǔn)，且這在本發(fā)明的范圍內(nèi)。為第m個(gè)寬帶本征模式的發(fā)送的操縱基準(zhǔn)(使用波束成形，這可以在以下描述)可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(2)其中^")是第k個(gè)子帶的第m個(gè)本征模式的(x1)發(fā)射向量；^("是第k個(gè)子帶的第m個(gè)本征模式的操縱向量；以及P(k)是第k個(gè)子帶的導(dǎo)頻碼元(例如如表格2內(nèi)給出)。向量&(W包括從第k個(gè)子帶的^個(gè)發(fā)射天線發(fā)送的^個(gè)發(fā)射碼元。操縱基準(zhǔn)可以由接收機(jī)用于估計(jì)一向量，該向量可以用于數(shù)據(jù)接收和傳輸?shù)目臻g處理，如下所述。操縱基準(zhǔn)的處理在以下進(jìn)一步詳述。4.載波導(dǎo)頻上述的示例0FDM子帶結(jié)構(gòu)包括帶有索引為一21，一7，7和21的四個(gè)導(dǎo)頻子帶。在一實(shí)施例中，載波導(dǎo)頻在所有不用于一些其他類型導(dǎo)頻的碼元周期內(nèi)在四個(gè)導(dǎo)頻子帶上被發(fā)送。載波導(dǎo)頻可以由接收機(jī)用于跟蹤RF載波信號(hào)相位變化以及發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處振蕩器內(nèi)的漂移。這可以提供改善的數(shù)據(jù)解調(diào)性能。在一實(shí)施例中，載波導(dǎo)頻包括四個(gè)導(dǎo)頻序列O)，O)和O)，它們?cè)谒膫€(gè)導(dǎo)頻子帶上發(fā)送。在一實(shí)施例中，四個(gè)導(dǎo)頻序列定義如下C=Pc3(")=《(")，(3)其中n是導(dǎo)頻周期(或OFDM碼元)的索引。導(dǎo)頻序列可以基于各個(gè)數(shù)據(jù)序列被定義。在一實(shí)施例中，導(dǎo)頻序列^(")基于多項(xiàng)式G(x)^7+x4+x生成。其中初始狀態(tài)被設(shè)定為全一，且輸出比特如下被映射到信號(hào)值i-一以及0^1。導(dǎo)頻序列O)，其中11={1，2，...127}，且可以被表示為{1,1,1,1,-1,-1，-1，1'-1,-1,-1,-1'1,1,-1,1，-1，-1,1，1，-1,1，1廣1,1，1'1,1,1,1,-1,1，1，1，-1,1,1,-1,-1，1,1'1,-1,1，-1，-1,-1,1，-1，1,-1，-1，1，-1'-1，1,1,1,1，1，-1'-1，1'1，-1，-1，1,-1,1,-1,1,1,-1,-1,-1，1，1,-1，-1,-1，-1,1，-1，-1,1，陽(yáng)1,1,1,1,1,-1，1,-1，1，-1,1,-1，-1'隱1'-1,-1,1,-1,1，1,-1,1'-1,1,1'1,墨1，-1，1,-1,-1，-1,1,1,1,-1,-1，-1,-1,-1，-1，導(dǎo)頻序列^(")內(nèi)的值"1"和"—1"可以使用特定調(diào)制方案被映射到導(dǎo)頻碼元。例如使用BPSK，"1"可以被映射到l+j，且"一l"可以被映射到一(l+j)。如果有多于127個(gè)OFDM碼元，則導(dǎo)頻序列可以被重復(fù)，使得=Pel(nmod127)，其中n〉127。在一實(shí)施例中，四個(gè)導(dǎo)頻序列^(")，《3(")和&C")在四個(gè)不同子帶/天線對(duì)上被發(fā)送。表格5示出將四個(gè)導(dǎo)頻序列分配到四個(gè)導(dǎo)頻子帶和四個(gè)發(fā)射天線。表格5<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如表格5內(nèi)示出，導(dǎo)頻序列^(")在天線1的子帶一21上被發(fā)送，導(dǎo)頻序列《2(")在天線2的子帶一7上被發(fā)送，導(dǎo)頻序列&(")在天線3的子帶7上被發(fā)送，且導(dǎo)頻序列&(")在天線4的子帶21上被發(fā)送。每個(gè)導(dǎo)頻序列因此在唯一子帶和唯一天線上被發(fā)送。該載波導(dǎo)頻傳輸方案避免了如果導(dǎo)頻序列在給定子帶上的多個(gè)發(fā)射天線上發(fā)送會(huì)導(dǎo)致的干擾。在另一實(shí)施例中，四個(gè)導(dǎo)頻序列在其分配的子帶的主本征模式上被發(fā)送。載波導(dǎo)頻碼元的空間處理類似于操縱基準(zhǔn)的空間處理，這可以以上描述且在等式(2)內(nèi)示出。為了在主本征模式上發(fā)送載波導(dǎo)頻，操縱向量&")用于空間處理。因此，導(dǎo)頻序列^(")用操縱向量&(一26)經(jīng)空間處理，《2(")用操縱向量&(一7)經(jīng)空間處理，導(dǎo)頻序列0)用操縱向量&⑦經(jīng)空間處理，導(dǎo)頻序列0)用操縱向量^26)經(jīng)空間處理。II.單載波MIMO系統(tǒng)的導(dǎo)頻在此描述的導(dǎo)頻還可以用于不使用OFDM的單載波MIM0系統(tǒng)。在該情況下，上述的許多描述仍可用但不需要子帶索引k。對(duì)于信標(biāo)導(dǎo)頻，特定導(dǎo)頻調(diào)制碼元b可以從^個(gè)發(fā)射天線的每個(gè)發(fā)送。對(duì)于MIM0導(dǎo)頻，特定導(dǎo)頻調(diào)制碼元p可以用個(gè)正交序列覆蓋，且從^r個(gè)發(fā)射天線發(fā)送。導(dǎo)頻碼元b可以與導(dǎo)頻碼元p相同或不同。操縱基準(zhǔn)可以如等式(2)內(nèi)示出的發(fā)送。然而，發(fā)送向量^、操縱向量^和導(dǎo)頻碼元P不是子帶索引k的函數(shù)。載波導(dǎo)頻可以以時(shí)分多路復(fù)用方式被發(fā)送或可以簡(jiǎn)單地被省略。對(duì)于MIM0-0FDM系統(tǒng)，循環(huán)前綴一般用于保證在系統(tǒng)內(nèi)有延時(shí)擴(kuò)展情況下跨子帶的正交性，且正交碼可以標(biāo)識(shí)單個(gè)發(fā)射天線。對(duì)于單載波MIMO系統(tǒng)，正交碼依賴正交性和天線標(biāo)識(shí)。因此，用于在單載波MIMO系統(tǒng)內(nèi)覆蓋導(dǎo)頻碼元的正交碼可以被選擇是具有好的互相關(guān)以及峰值對(duì)旁瓣特性(即用于覆蓋的任何兩個(gè)正交序列間的相關(guān)在系統(tǒng)內(nèi)有延時(shí)擴(kuò)展時(shí)很小)。該種帶有好互相關(guān)和峰旁瓣特性的正交碼是M序列和其時(shí)移版本。然而，其他類型碼也可以用于覆蓋單載波MIMO系統(tǒng)的導(dǎo)頻碼元。對(duì)于寬帶單載波MIMO系統(tǒng)，操縱基準(zhǔn)可以以各種方式被發(fā)送以考慮頻率選擇性衰減(即在工作頻帶上不平緩的頻率響應(yīng))。幾種在寬帶單載波MIMO系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送操縱基準(zhǔn)的方案在以下詳述。一般，發(fā)射機(jī)可以發(fā)送基準(zhǔn)波形，它們與用于在特定寬帶本征模式上發(fā)送數(shù)據(jù)的處理相同或類似的方式經(jīng)處理。接收機(jī)可以將接收到波形與本地生成的發(fā)送的基準(zhǔn)波形的副本相關(guān)，并抽取允許接收機(jī)估計(jì)信道匹配濾波器的信道信息。在第一方案內(nèi)，發(fā)射機(jī)開始時(shí)為本征模式獲得操縱向量^("。操縱向量^("可以通過(guò)周期性地發(fā)送OFDM導(dǎo)頻碼元，通過(guò)對(duì)已經(jīng)未通過(guò)OFDM發(fā)送的接收到MIMO導(dǎo)頻的頻域分析或通過(guò)一些方式而獲得。對(duì)于每個(gè)k值，其中^A^A^，！^("是帶有^個(gè)發(fā)射天線的^項(xiàng)的^一向量。該發(fā)射機(jī)然后對(duì)操縱向量^")的^個(gè)向量位置進(jìn)行快速傅立葉反變換，k為IFFT計(jì)算內(nèi)的頻率變量以獲得相關(guān)發(fā)射天線的對(duì)應(yīng)時(shí)域脈沖。向量^")的每個(gè)向量位置包括^^個(gè)頻率子帶的^F個(gè)值，且對(duì)應(yīng)的時(shí)域脈沖是WF個(gè)時(shí)域值序列。終端然后將循環(huán)前綴附加到該時(shí)域脈沖以獲得發(fā)射天線的操縱基準(zhǔn)。為每個(gè)本征模式生成^r個(gè)操縱基準(zhǔn)集合，且可以從所有7^個(gè)發(fā)射天線在相同時(shí)隙內(nèi)被發(fā)送?？梢詾槎鄠€(gè)本征模式生成多個(gè)脈沖集合，且可以以TDD方式被發(fā)送。對(duì)于第一方案，接收機(jī)對(duì)接收到信號(hào)采樣以獲得接收到向量^C")，移去循環(huán)前綴并對(duì)接收到向量I^")的每個(gè)向量位置實(shí)現(xiàn)快速傅立葉變換以獲得2")^")的對(duì)應(yīng)項(xiàng)估計(jì)。接收到向量^(")的每個(gè)向量位置(在循環(huán)前綴移去之后)包括^F個(gè)時(shí)域采樣。接收機(jī)然后使用^("^")的估計(jì)以合成時(shí)域匹配濾波器，所述濾波器可以用于對(duì)接收到數(shù)據(jù)傳輸濾波。時(shí)域匹配濾波器包括每個(gè)接收天線的匹配濾波脈沖。時(shí)域匹配濾波器合成在公共分配的第10/017308號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)序列內(nèi)描述，題為"Time-DomainTransmitandReceiveProcessingwithChannelEigen-modeDecompositionforMIMOSystems"，提交于2001年12月7日。對(duì)于第一方案，單載波MIMO系統(tǒng)內(nèi)的操縱基準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)處理類似于MIMO-OFDM系統(tǒng)內(nèi)的操縱基準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)處理。然而，在操縱基準(zhǔn)后的其他傳輸在單載波波形上發(fā)送，諸如在前述第10/017308號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)內(nèi)描述的。而且，接收機(jī)使用操縱基準(zhǔn)以同步時(shí)域匹配濾波器，如上所述。在第二方案中，發(fā)射機(jī)隔離寬帶信道的單個(gè)多徑分量。這可以通過(guò)例如以類似于在CDMA系統(tǒng)內(nèi)搜索多徑分量經(jīng)常使用的方式用滑動(dòng)(sliding)相關(guān)器搜索接收到MIMO導(dǎo)頻而實(shí)現(xiàn)。發(fā)射機(jī)然后將該多徑分量作為窄帶信道處理并為每個(gè)本征模式的多徑分量獲得單個(gè)操縱向量^。同樣，可以為該多徑分量的多個(gè)本征模式生成多個(gè)操縱向量。III.TDDMIMO-OFDM系統(tǒng)的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)在此描述的導(dǎo)頻可以用于各種MIMO和MIMO-OFDM系統(tǒng)。這些導(dǎo)頻可以用于使用下行鏈路和上行鏈路公共或分離頻帶的系統(tǒng)。為了清楚，示例MIMO—OFDM系統(tǒng)的示例導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)在以下描述。對(duì)于該MIMO-OFDM系統(tǒng)，下行鏈路和上行鏈路是單個(gè)頻帶上的時(shí)分雙工(TDD)。圖2示出可以用于TDDMIMO-OFDM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)200實(shí)施例。數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在TDD幀單位內(nèi)，每個(gè)幀跨過(guò)特定持續(xù)時(shí)間(例如2毫秒)。每個(gè)TDD幀被分成下行鏈路階段和上行鏈路階段。下行鏈路階段進(jìn)一步被分成多個(gè)下行鏈路傳輸信道的多個(gè)分段。在圖2內(nèi)示出的實(shí)施例中，下行鏈路傳輸信道包括廣播信道(BCH)、前向控制信道(FCCH)以及前向信道(FCH)。類似地，上行鏈路階段被分成多個(gè)上行鏈路傳輸信道的多個(gè)分段。在圖2內(nèi)示出的實(shí)施例中，上行鏈路傳輸信道包括反向信道(RCH)和隨機(jī)接入信道(RACH)。在下行鏈路上，BCH分段210用于發(fā)送一個(gè)BCH協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)212，這包括信標(biāo)導(dǎo)頻部分214、MIMO導(dǎo)頻部分216和BCH消息部分218。BCH消息攜帶系統(tǒng)內(nèi)用戶終端的系統(tǒng)參數(shù)。FCCH分段220用于發(fā)送一個(gè)FCCHPDU，它攜帶用于下行鏈路和上行鏈路資源的分配并為用戶攜帶其他信令。FCH分段230用于發(fā)送一個(gè)或多個(gè)FCHPDU232?？梢远x不同類型的FCHPDU。例如，F(xiàn)CHPDU232a包括導(dǎo)頻部分234a以及數(shù)據(jù)分組部分236a。FCHPDU232b包括數(shù)據(jù)分組的單個(gè)部分236b。FCHPDU232c包括導(dǎo)頻的單個(gè)部分234c。在上行鏈路上，RCH分段240用于在上行鏈路上發(fā)送一個(gè)或多個(gè)RCHPDU242。還可以定義不同類型的RCHPDU。例如，RCHPDU242a包括數(shù)據(jù)分組的單個(gè)部分246a。RCHPDU242b包括導(dǎo)頻部分244b和數(shù)據(jù)分組部分246b。RCHPDU242c包括導(dǎo)頻的單個(gè)部分244c。RACH分段250由用戶終端用于接入系統(tǒng)并在上行鏈路上發(fā)送短消息。RACHPDU252可以在RACH分段250內(nèi)發(fā)送且包括導(dǎo)頻部分254和消息部分256。對(duì)于圖2示出的實(shí)施例，信標(biāo)和MIMO導(dǎo)頻在BCH分段的每個(gè)TDD幀內(nèi)在下行鏈路上被發(fā)送。導(dǎo)頻可能或可能不在任何給定FCH/RCHPDU內(nèi)被發(fā)送。如果發(fā)送了該導(dǎo)頻，則它可能占據(jù)PDU的所有或一部分，如圖2示出。導(dǎo)頻在RACHPDU內(nèi)被發(fā)送以允許接入點(diǎn)估計(jì)接入期間的相關(guān)向量。導(dǎo)頻部分還被稱為"前導(dǎo)序列"。在任何給定FCH/RCHPDU內(nèi)發(fā)送的導(dǎo)頻可以是操縱基準(zhǔn)或MIMO導(dǎo)頻，這取決于使用導(dǎo)頻的目的。在RACHPDU內(nèi)發(fā)送的導(dǎo)頻一般是操縱基準(zhǔn)，雖然取而代之可以發(fā)送MIM0導(dǎo)頻。載波導(dǎo)頻在導(dǎo)頻子帶以及不用于其他導(dǎo)頻的部分內(nèi)被發(fā)送。載波導(dǎo)頻為了簡(jiǎn)潔不在圖2內(nèi)示出。圖2內(nèi)的各個(gè)部分持續(xù)時(shí)間不是按比例繪制的。圖2內(nèi)示出的幀結(jié)構(gòu)和傳輸信道在上述的第60/421309號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)內(nèi)描述。1.校準(zhǔn)(calibration)對(duì)于帶有共享頻帶的TDDMIM0-0FDM系統(tǒng)，下行鏈路和上行鏈路信道響應(yīng)可以被假設(shè)為互為互易。即如果2^"表示子帶k的從天線陣列A到天線陣列B的信道響應(yīng)矩陣，則互易信道意味著從陣列B到陣列A的耦合由^("給出，其中^""表示2的轉(zhuǎn)置。對(duì)于TDDMIMO-OFDM系統(tǒng)，互易信道特性可以被利用以簡(jiǎn)化信道估計(jì)以及發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處的空間處理。然而，接入點(diǎn)處的發(fā)射和接收鏈的頻率響應(yīng)一般不同于用戶終端處的發(fā)射和接收鏈的頻率響應(yīng)。包括可應(yīng)用的發(fā)射和接收鏈響應(yīng)的"有效"下行鏈路信道響應(yīng)2""")以及"有效"的上行鏈路信道響應(yīng)2"P("可以表示為g加W-Eu,WHW!Iap(",(4)liupW=EapWST(A:)2:nlW,其中Z^("和&p(W是子帶k在接入點(diǎn)處發(fā)射鏈和接收鏈響應(yīng)的頻率響應(yīng)^PX^P對(duì)角線矩陣；U"和&'(W是子帶k在用戶終端處發(fā)射鏈和接收鏈相應(yīng)的夂'x^'對(duì)角矩陣；^P是接入點(diǎn)處的天線數(shù)；以及^w是用戶終端處的天線數(shù)。將等式集合(4)內(nèi)的等式組合，獲得以下結(jié)果廷upWE"fc)-(S加(fc返ap(&)f，fceK,(5)其中^W-ZV'WLW且&。pW-L/'WU"。因?yàn)橐?W，U"，乙p("和&w是對(duì)角矩陣，w和")也為對(duì)角矩陣?？梢詫?shí)現(xiàn)校準(zhǔn)以獲得實(shí)際對(duì)角矩陣^^("和l'("的估計(jì)K。p("和l'("，其中^e《。矩陣^。P")和^"'")包含考慮接入點(diǎn)和用戶終端處發(fā)射/接收鏈的頻率響應(yīng)之差的糾正因子。用戶終端觀察到的"校準(zhǔn)后"下行鏈路信道響應(yīng)2i(0以及接入點(diǎn)觀察到的"校準(zhǔn)后"上行鏈路信道響應(yīng)^^")可以表示為E^(W-廷血(Wi叩(W，^eif，(6a)Hcup(fc)-H叩Wtt("'足'e/T'(6b)SO《W,"L(6c)等式(6c)內(nèi)的關(guān)系準(zhǔn)確性取決于相關(guān)矩陣^^("和^"'")的準(zhǔn)確性，這接著取決于用于導(dǎo)出這些糾正矩陣的有效下行鏈路和上行鏈路信道響應(yīng)應(yīng)J"和U"的估計(jì)質(zhì)量。糾正向量^"'("可以被定義為只包括！"'")的^'個(gè)對(duì)角線元素，且糾正向量^^")可以被定義為只包括^。P("的^aP個(gè)對(duì)角線元素。校準(zhǔn)在前述的第60/421462號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)內(nèi)詳細(xì)描述。在此描述的導(dǎo)頻還可以用于不實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)的MIM0和MIM0-0FDM系統(tǒng)。為了清楚，以下描述假設(shè)實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)且糾正矩陣^^("和^"'")分別用于接入點(diǎn)和用戶終端處的發(fā)射路徑內(nèi)。2.信標(biāo)和MIM0導(dǎo)頻如圖2內(nèi)示出，信標(biāo)導(dǎo)頻和MIM0導(dǎo)頻在每個(gè)TDD幀的BCH內(nèi)在下行鏈路上被發(fā)送。信標(biāo)導(dǎo)頻可以由用戶終端用于定時(shí)和頻率獲取。MIM0導(dǎo)頻可以由用戶終端用于(1)獲得下行鏈路MIM0信道估計(jì)，(2)為上行鏈路傳輸導(dǎo)出操縱向量，以及(3)為下行鏈路傳輸導(dǎo)出匹配濾波器，如下所述。在一示例導(dǎo)頻傳輸方案中，信標(biāo)導(dǎo)頻在兩個(gè)碼元周期內(nèi)被發(fā)送，且MIM0導(dǎo)頻在BCH分段開始后在八個(gè)碼元周期內(nèi)被發(fā)送。表格6示出該示例方案的信標(biāo)和MIM0導(dǎo)頻。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>8+P-P+P-P9+P+P-P-P10+P—P—P+P在下行鏈路上發(fā)送的信標(biāo)導(dǎo)頻可以表示為W"《(驛)，fc",(7)其中^^("是信標(biāo)導(dǎo)頻的子帶k的發(fā)射向量；以及b(k)是信標(biāo)導(dǎo)頻在子帶k上發(fā)送的導(dǎo)頻碼元，這在表格2內(nèi)給出。如等式(7)內(nèi)示出的，信標(biāo)導(dǎo)頻由糾正向量^^")經(jīng)比例縮放，但不經(jīng)過(guò)任何其他空間處理。在下行鏈路上發(fā)送的MIM0導(dǎo)頻可以表示為S—("=iaPW5WW'(8)其中是下行鏈路MIM0導(dǎo)頻在碼元周期n內(nèi)的子帶k的(W。px1)發(fā)射向量；W—是下行鏈路MIM0導(dǎo)頻在碼元周期n內(nèi)在接入點(diǎn)處的^。p個(gè)發(fā)射天線的帶有W"p個(gè)Walsh碼片的(^。pxl)向量；以及p(k)是MIMO導(dǎo)頻在子帶k上發(fā)送的導(dǎo)頻碼元，這在表格2內(nèi)給出。如等式(8)內(nèi)示出的，M頂0導(dǎo)頻由向量&","覆蓋，且進(jìn)一步由糾正矩陣^。p")經(jīng)比例縮放，但不經(jīng)過(guò)任何其他空間處理。相同的Walsh向量^^"，"用于所有子帶，且因此^V"不是子帶索引k的函數(shù)。然而，由于每個(gè)Walsh序列是4碼元周期的4個(gè)Walsh碼片的唯一序列，^"，"是碼元周期n的函數(shù)。向量^*>，"因此包括用于接入點(diǎn)碼元周期n內(nèi)的#。p個(gè)發(fā)射天線的個(gè)Walsh碼片。對(duì)于表格6內(nèi)示出的方案，在BCH上MIM0導(dǎo)頻傳輸?shù)那八膫€(gè)碼元周期的四個(gè)向量&"，"，其中n={3，4，5,6}為仏=[111l]，仏=[1-11-1]，^=[1i-1-1]和&=[1-1-1l]，且對(duì)于以下四個(gè)碼元周期重復(fù)的、四個(gè)向量^"."(其中11={7，8，9，10})使得^=^3，^二仏，w9=;^5禾口w10=}^。在上行鏈路上發(fā)送的MIM0導(dǎo)頻可以被表示為,"K，(9)其中^，，")是上行鏈路MIM0導(dǎo)頻在碼片周期n內(nèi)的子帶k的(夂'xl)發(fā)射向量。用于上行鏈路MIM0導(dǎo)頻的Walsh向量&p'"可以與用于上行鏈路MIM0導(dǎo)頻的Walsh向量HV"相同或不同。例如，如果用戶終端只配備有兩個(gè)發(fā)射天線，則&p，"包括長(zhǎng)度為2或更大的兩個(gè)Walsh序列。3.空間處理如以上描述，每個(gè)子帶的信道響應(yīng)矩陣可以經(jīng)對(duì)角化以獲得該子帶的^個(gè)本征模式。校準(zhǔn)后上行鏈路信道響應(yīng)矩陣2^("的奇異值分解可以表示為廷呻邁置》).(10)其中仏p")是仏"p(。的左本征向量的(^"'x^"')酉陣；^0是^^)的奇異值的(乂'xA^)對(duì)角矩陣；以及W是仏甲右本征向量的(W印x)酉陣。類似地，校準(zhǔn)后下行鏈路信道響應(yīng)矩陣S""^0的奇異值分解可以表示為H幽("-Y》邁("Ulp(","K，(")其中矩陣ELw和^^)分別是2岫w的左右本征向量的酉陣。如等式(10)和(11)內(nèi)示出的，且基于以上描述，對(duì)于其他鏈路，一個(gè)鏈路的左右本征向量矩陣分別是右左本征向量矩陣的復(fù)數(shù)共軛。為了簡(jiǎn)潔，對(duì)以下描述內(nèi)的矩陣^w和u"的參考可以參考其各種其他形式(例如uw可以指e"'("，eL(w，C)和K(")。矩陣2。p("和乙")可以由接入點(diǎn)和用戶終端相應(yīng)地用于空間處理，且如其下標(biāo)表明。在一實(shí)施例中，用戶終端可以基于由接入點(diǎn)發(fā)送的MIMO導(dǎo)頻而估計(jì)校準(zhǔn)后下行鏈路信道響應(yīng)。用戶終端然后可以實(shí)行校準(zhǔn)后下行鏈路信道響應(yīng)估計(jì)s""")的奇異值分解，其中Ae尺，以獲得每個(gè)子帶的S"^"的左本征向量的對(duì)角線矩陣敘"和矩陣i("。該奇異值分解可以給出為^^)^"'("盒("么p("，其中每個(gè)矩陣的帽子符號(hào)"'"指明它是實(shí)際矩陣的估計(jì)。類似地，接入點(diǎn)可以基于用戶終端發(fā)送的MIMO導(dǎo)頻估計(jì)校準(zhǔn)后上行鏈路信道響應(yīng)。接入點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)后信道響應(yīng)估計(jì)2，("的奇異值分解，其中Ae尺，以獲得每個(gè)子帶的互，")的左本征向量的對(duì)角線矩陣敘"和矩陣""p")。該奇異值分解可以給出為互邵")=仏#)敘"^;(A:)。接入點(diǎn)和用戶終端還可以基于操縱基準(zhǔn)獲得要求的本征向量，如以下描述。數(shù)據(jù)傳輸可以發(fā)生在每個(gè)上行鏈路的一個(gè)或多個(gè)寬帶本征模式上。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵П菊髂Ｊ降奶囟〝?shù)量一般取決于信道條件，且可以以各種方式選擇。例如，寬帶本征模式可以通過(guò)使用嘗試最大化總吞吐量的灌水過(guò)程而選擇，最大化吞吐量是通過(guò)(l)選擇使用一個(gè)或多個(gè)寬帶本征模式的最佳集合，(2)在選定的寬帶本征模式間分配總發(fā)射功率。MIMO-OFDM系統(tǒng)因此可以被設(shè)計(jì)成支持多個(gè)操作模式，包括*空間多路復(fù)用模式一用于在多個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送數(shù)據(jù)，以及*波束操縱模式一用于在主(最佳)寬帶本征模式上發(fā)送數(shù)據(jù)。多個(gè)寬帶本征模式上的數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)用矩陣^^"或E"'")內(nèi)的多個(gè)本征向量集合實(shí)現(xiàn)空間處理而獲得，其中^e《(即每個(gè)寬帶本征模式一個(gè)本征向量集合)。表格7總結(jié)了接入點(diǎn)和用戶終端處以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及空間多路復(fù)用模式的空間處理。表格7—空間多路復(fù)用模式的空間處理<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在表格7中，^。是在子帶k的^s個(gè)本征模式上發(fā)送的調(diào)制碼元的多達(dá)^個(gè)非零項(xiàng)的"數(shù)據(jù)"向量，《(W是子帶k的發(fā)射向量，r("是子帶k的接收到向量，且^")是發(fā)送的數(shù)據(jù)向量^t)的估計(jì)。這些向量的下標(biāo)"dn"和"叩"相應(yīng)表示下行鏈路和上行鏈路傳輸。在一個(gè)寬帶本征模式上的數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)或是"波束成形"或是"波束操縱"獲得。對(duì)于波束成形，對(duì)于主寬帶本征模式，調(diào)制碼元用本征向量^'，1("或lw(W集合進(jìn)行空間處理，其中Ae尺。對(duì)于波束操縱，調(diào)制碼元用乙")或^p")的"歸一化"(或"飽和")本征向量集合經(jīng)空間處理其中*eK。歸一化本征向量L'W和^p")可以如以下描述導(dǎo)出?？臻g多路復(fù)用和波束操縱模式的空間處理在前述的臨時(shí)第60/421309和第60/421428號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)內(nèi)描述。空間多路復(fù)用和波束操縱模式的操縱基準(zhǔn)如以下描述。4.操縱基準(zhǔn)對(duì)于互易信道(reciprocal)(例如在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)以考慮接入點(diǎn)和用戶終端處的發(fā)射/接收鏈之差之后)，操縱基準(zhǔn)可以由用戶終端發(fā)送并由接入點(diǎn)用于獲得^W和IW的估計(jì)，其中"K，而不需要估計(jì)MIMO信道或?qū)嵭衅娈愔捣纸狻ｎ愃频?，操縱基準(zhǔn)可以由接入點(diǎn)發(fā)送且由用戶終端用于獲得2"((W和敘W的估計(jì)，其中yU。在一實(shí)施例中，操縱基準(zhǔn)包括在給定碼元周期內(nèi)在一個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送的導(dǎo)頻碼元集合(例如P0FDM碼元)，這是通過(guò)用該寬帶本征模式的未經(jīng)歸一化或經(jīng)歸一化的本征向量集合進(jìn)行空間處理而實(shí)現(xiàn)的。在另一實(shí)施例中，操縱基準(zhǔn)包括在相同碼元周期內(nèi)在多個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送的多個(gè)導(dǎo)頻碼元集合，這是通過(guò)用這些寬帶本征模式的多個(gè)未經(jīng)歸一化或經(jīng)歸一化的本征向量集合進(jìn)行空間處理而實(shí)現(xiàn)的。在任何一種情況下，操縱基準(zhǔn)在接入點(diǎn)處從所有^p個(gè)天線發(fā)送(對(duì)于下行鏈路)，以及在用戶終端處從所有#"'個(gè)天線發(fā)送(對(duì)于上行鏈路)。為了清楚，以下描述假設(shè)操縱基準(zhǔn)在給定碼元周期內(nèi)為一個(gè)寬帶本征模式發(fā)送。A.下行鏈路操縱基準(zhǔn)一空間多路復(fù)用模式對(duì)于空間多路復(fù)用模式，在第m個(gè)寬帶本征模式上由接入點(diǎn)發(fā)送的下行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為2WW《("C旨)，"K，(12)其中&^，^)是第m個(gè)寬帶本征模式的第k個(gè)子帶的發(fā)射向量；￡^("是第ra個(gè)寬帶本征模式的第k個(gè)子帶的本征向量；以及P(k)是要為操縱基準(zhǔn)在子帶k上發(fā)送的導(dǎo)頻碼元(例如如表格2內(nèi)給出的)。操縱向量是矩陣G。p(A°的第m歹U，其中^。pw=C)...C。pw]?？臻g多路復(fù)用模式的用戶終端處的接收到下行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為!ldn^W-SUW^'^W+SdnW,(13〉其中")是第m個(gè)寬帶本征模式的第k個(gè)子帶的奇異值。B.下行鏈路操縱基準(zhǔn)一波束操縱模式對(duì)于波束操縱模式，發(fā)射機(jī)處的空間處理是使用主寬帶本征模式的"歸一化本征向量集合實(shí)現(xiàn)的。帶有歸一化本征向量^p")的總轉(zhuǎn)移函數(shù)不同于帶有未經(jīng)歸一化本征向量"'1("的總轉(zhuǎn)移函數(shù)(即-互""。使用主寬帶本征模式的歸一化本征向量集合生成的操縱基準(zhǔn)然后可以由發(fā)射機(jī)發(fā)送并由接收機(jī)用于為波束操縱模式導(dǎo)出匹配濾波器。對(duì)于波束操縱模式，在主寬帶本征模式上由接入點(diǎn)發(fā)送的下行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>，(14)其中U"是主寬帶本征模式的第k個(gè)子帶的歸一化本征向量，這可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>(15)其中A是常數(shù)(例如A^);且《'")是第i個(gè)發(fā)射天線的第k個(gè)子帶的相位，這可以給出為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>(16)如等式(15)示出的，向量Ip")的W。p個(gè)元素有相同的幅度，但相位可能不同。如等式(16)內(nèi)示出的，向量lp(W內(nèi)的每個(gè)元素的相位是從向量^w("的對(duì)應(yīng)元素獲得的(即《'("是從d.'("中獲得的，其中=[d,2("…d,W,)]T)。對(duì)于波束操縱模式的用戶終端處接收到下行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>，(17)c.上行鏈路操縱基準(zhǔn)一空間多路復(fù)用模式對(duì)于空間多路復(fù)用模式，由用戶終端在第m個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送的上行鏈路操縱基準(zhǔn)可以被表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>,(18)向量么,，W是矩陣^W的第m歹U，其中^,W^iuWi,.2")…么'A,W]?？臻g多路復(fù)用模式的接入點(diǎn)處接收到的上行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>(19)D.上行鏈路操縱基準(zhǔn)一波束操縱模式對(duì)于波束操縱模式，在主寬帶本征模式上由用戶終端發(fā)送的上行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為主寬帶本征模式的第k個(gè)子帶的歸一化本征向量K"可以表示為，,頭...^'"〗t,(21)其中，《一fei)(22)如等式(22)內(nèi)示出的，向量")的每個(gè)元素相位從本征向量("的對(duì)應(yīng)元得。波束操縱模式的接入點(diǎn)處接收到上行鏈路操縱基準(zhǔn)可以表示為feeK(23)表格8總結(jié)了空間多路復(fù)用和波束操縱模式的操縱基準(zhǔn)在接入點(diǎn)和用戶終端處的空間處理。表格8—操縱基準(zhǔn)的空間處理空間多路復(fù)用模式波束操縱模式接入點(diǎn)用戶終端E.操縱基準(zhǔn)傳輸對(duì)于圖2內(nèi)示出的示例幀結(jié)構(gòu)，操縱基準(zhǔn)可以在FCHPDU(對(duì)于下行鏈路)或RCHPDU(對(duì)于上行鏈路)的前導(dǎo)序列或?qū)ьl部分內(nèi)發(fā)送。操縱基準(zhǔn)可以以各種方式被發(fā)送。在一實(shí)施例中，對(duì)于空間多路復(fù)用模式，操縱基準(zhǔn)為每個(gè)TDD幀的一個(gè)或多個(gè)寬帶本征模式發(fā)送。在每個(gè)TDD幀內(nèi)發(fā)送的特定寬帶本征模式數(shù)量可以取決于操縱基準(zhǔn)的持續(xù)時(shí)間。對(duì)于帶有四個(gè)發(fā)射天線的示例設(shè)計(jì)，表格9列出用于不同前導(dǎo)序列大小的FCH/RCHPDU的前導(dǎo)序列內(nèi)的操縱基準(zhǔn)的寬帶本征模式。表格9前導(dǎo)序列使用的寬帶本征模式0個(gè)OFDM碼元無(wú)前導(dǎo)序列1個(gè)OFDM碼元寬帶本征模式m，其中m二幀計(jì)數(shù)mod44個(gè)OFDM碼元在前導(dǎo)序列內(nèi)循環(huán)通過(guò)所有4個(gè)寬帶本征模式8個(gè)OFDM碼元在前導(dǎo)序列內(nèi)循環(huán)通過(guò)所有4個(gè)寬帶本征模式兩次如表格9內(nèi)示出，當(dāng)前導(dǎo)序列大小為四個(gè)或八個(gè)碼元周期時(shí)在相同TDD幀內(nèi)為所有四個(gè)寬帶本征模式發(fā)送操縱基準(zhǔn)。在第n個(gè)碼元周期內(nèi)由接入點(diǎn)在FCHPDU的前導(dǎo)序列內(nèi)發(fā)送的操縱基準(zhǔn)可以表示為^^(fc)-良p(fc)A:p,[("-D咖d4w(fc)p(fc)，fceK'打e{1,丄},(24)其中L是前導(dǎo)序列大小(例如對(duì)于表格9內(nèi)示出的示例設(shè)計(jì)L=0，1，4或8)。第n個(gè)碼元周期內(nèi)由用戶終端在RCHPDU的前導(dǎo)序列內(nèi)發(fā)送的操縱基準(zhǔn)可以表示為^^W-3L(Wl^-"n^wWp(fc),'"e(l.丄)(25)在等式(24)和(25)內(nèi)，四個(gè)寬帶本征模式通過(guò)操縱向量的"mod"操作在每個(gè)4碼元周期內(nèi)循環(huán)。如果信道更快速地改變和/或在需要為合適系統(tǒng)操作快速獲得較好信道估計(jì)時(shí)通信對(duì)話早期部分期間，可以使用該方案。在另一實(shí)施例中，在每個(gè)TDD幀內(nèi)為一個(gè)寬帶本征模式發(fā)送操縱基準(zhǔn)。四個(gè)寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)可以循環(huán)通過(guò)四個(gè)TDD幀。例如，可以由用戶終端為四個(gè)連續(xù)TDD幀使用操縱向量么"("，U"，么',""和i',4④。在每個(gè)TDD幀內(nèi)用于操縱基準(zhǔn)的特定操縱向量可以由幀計(jì)數(shù)器規(guī)定，該計(jì)數(shù)可以在BCH消息內(nèi)發(fā)送。該方案允許為FCH和RCHPDU使用更短的前導(dǎo)序列。然而，可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間周期以獲得較好的信道估計(jì)。對(duì)于波束操縱模式，主寬帶本征模式的歸一化操縱向量用于操縱基準(zhǔn)，如等式(14)和(20)內(nèi)示出。操縱基準(zhǔn)的持續(xù)時(shí)間可以基于例如信道條件而選擇。當(dāng)操作在波束操縱模式時(shí)，用戶終端可以發(fā)送多個(gè)操縱基準(zhǔn)碼元，例如一個(gè)或多個(gè)使用歸一化本征向量U"的碼元，一個(gè)或多個(gè)使用主本征向量的本征向量U"的碼元以及可能的一個(gè)或多個(gè)使用其他本征模式的本征向量的碼元。用^")生成的操縱基準(zhǔn)碼元可以由接入點(diǎn)用于導(dǎo)出上行鏈路匹配濾波器向量。該向量由接入點(diǎn)用于使用波束操縱實(shí)現(xiàn)用戶終端發(fā)送的上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠ヅ錇V波。用^，i")生成的操縱基準(zhǔn)碼元可以用于獲得lp，'("，它可以被用于導(dǎo)出用于下行鏈路上波束操縱的歸一化本征向量U"。對(duì)于其他本征模式，用本征向量i"("到i'A("生成的操縱基準(zhǔn)碼元可以由接入點(diǎn)用于獲得^W(W到^A("以及這些其他本征模式的奇異值估計(jì)。信息可以由接入點(diǎn)用于確定為下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸是使用空間多路復(fù)用模式還是波束操縱模式。對(duì)于下行鏈路，用戶終端可以基于校準(zhǔn)后下行鏈路信道響應(yīng)估計(jì)^^(。為波束操縱模式導(dǎo)出下行鏈路匹配濾波器向量。特別是，用戶終端有來(lái)自^w"^)的奇異值分解的^^")，且可以導(dǎo)出歸一化后本征向量^")。用戶終端可以將^("乘以應(yīng)曲("以獲得S^W^("。或者，操縱向量可以由接入點(diǎn)使用歸一化本征向量g。P")發(fā)送，且該操縱基準(zhǔn)可以由用戶終端以上述方式處理，以獲得波束操縱模式的下行鏈路匹配濾波器向量。F.操縱基準(zhǔn)的子帶多路復(fù)用對(duì)于空間多路復(fù)用和波束操縱模式，操縱基準(zhǔn)還可以使用子帶多路復(fù)用在給定碼元周期內(nèi)為多個(gè)寬帶本征模式發(fā)送。使用的子帶可以被分成多個(gè)不相交子帶集合，為操縱基準(zhǔn)傳輸選用的每個(gè)寬帶本征模式一個(gè)集合。每個(gè)子帶集合然后可以用于為相關(guān)的寬帶本征模式發(fā)送操縱基準(zhǔn)。為了簡(jiǎn)潔，即使操縱基準(zhǔn)只在所有可用子帶的一子集上被發(fā)送，但在此使用"寬帶本征模式"一詞。例如，操縱基準(zhǔn)可以在一個(gè)碼元周期內(nèi)在所有四個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送。在該情況下，52個(gè)可用子帶可以被分成四個(gè)不相交集合(例如標(biāo)為集合1，2，3和4)，每個(gè)集合包括13個(gè)子帶。每個(gè)集合內(nèi)的13個(gè)子帶可以均勻分布在52個(gè)可用子帶上。主寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)然后可以在集合l的13個(gè)子帶上被發(fā)送，第二寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)可以在集合2內(nèi)的13個(gè)子帶上被發(fā)送，第三寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)可以在集合3的13個(gè)子帶上被發(fā)送，且第四寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)可以在集合4的13個(gè)子帶上被發(fā)送。如果操縱基準(zhǔn)對(duì)于給定寬帶本征模式只在所有可用子帶的一子集上被發(fā)送，則內(nèi)插或一些其他技術(shù)可以用于獲得不用于該寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)傳輸?shù)淖訋Ч烙?jì)。一般，多個(gè)子帶集合可以包括相同或不同數(shù)量的子帶。例如，包括在每個(gè)集合內(nèi)的子帶數(shù)量可以取決于與集合相關(guān)的寬帶本征模式的SNR(例如可以將更多的子帶分配給與較差質(zhì)量寬帶本征模式相關(guān)聯(lián)的集合)。而且，每個(gè)集合內(nèi)的子帶可以均勻或不均勻地分布在可用子帶上。多個(gè)子帶集合還可以與相同或不同的導(dǎo)頻碼元集合相關(guān)聯(lián)。子帶多路復(fù)用可以用于減少發(fā)送操縱基準(zhǔn)需要的開銷量，這可以改善系統(tǒng)的效率。G.帶有操縱基準(zhǔn)的信道估計(jì)如等式(13)示出，在用戶終端處，空間多路復(fù)用模式的接收的下行鏈路操縱基準(zhǔn)(在有噪聲情況下)大致為^"("Wp(k)。類似地，如等式(19)示出，在接入點(diǎn)，空間多路復(fù)用模式的接收的上行鏈路操縱基準(zhǔn)(在有噪聲情況下)大致為^p""")p(k)。接入點(diǎn)因此基于用戶終端發(fā)送的操縱基準(zhǔn)獲得^p，"")和")的估計(jì)，反之亦然。各種技術(shù)被用于處理操縱基準(zhǔn)。為了清楚，以下描述針對(duì)上行鏈路操縱基準(zhǔn)處理。接入點(diǎn)處接收到的向量在等式(19)內(nèi)給出，為^w^H""("p(k)在一實(shí)施例中，為了獲得t^")的估計(jì)，在第m個(gè)寬帶本征模式上發(fā)送的操縱基準(zhǔn)的接收到向量f"^""首先乘以導(dǎo)頻碼元的復(fù)數(shù)共軛P'(k)，它被用于操縱基準(zhǔn)。結(jié)果然后為每個(gè)寬帶本征模式在多個(gè)接收到操縱基準(zhǔn)碼元上極積分以獲得^^(W("的估計(jì)，這是第m個(gè)寬帶本征模式的Se"/"的經(jīng)比例縮放左本征向量。向量^，("的^。p項(xiàng)的每一項(xiàng)基于向量^""的W。P項(xiàng)的一個(gè)而獲得，其中。^(W的A^項(xiàng)是從接入點(diǎn)處A^個(gè)天線接收到的碼元。由于本征向量有單位功率，則奇異值")可以基于操縱基準(zhǔn)的接收到功率而估計(jì)，這可以為每個(gè)寬帶本征模式的每個(gè)子帶而測(cè)量。奇異值估計(jì)&("然后等于導(dǎo)頻碼元p(k)的幅度除以接收到功率的平方根。在另一實(shí)施例中，最小均方誤差(麗SE)技術(shù)用于基于操縱基準(zhǔn)的接收到向量^"W獲得向量U"的估計(jì)。由于已知導(dǎo)頻碼元p(k)，接入點(diǎn)可以導(dǎo)出U"的估計(jì)，使得接收的導(dǎo)頻碼元(在對(duì)接收到向量。"""實(shí)現(xiàn)了匹配濾波后獲得)以及發(fā)送的導(dǎo)頻碼元間的均方誤差最小化。用于接收機(jī)處空間處理的羅SE技術(shù)的使用在第09/993087號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)中公共描述，題為"Multiple-AccessMultiple-InputMultiple-Output(MIMO)CommunicationSystem"，提交于2001年ll月6日。操縱基準(zhǔn)在任何給定碼元周期內(nèi)為一個(gè)寬帶本征模式發(fā)送(不經(jīng)子帶多路復(fù)用)，且接著可以用于為該寬帶本征模式的每個(gè)子帶獲得一個(gè)本征向量估計(jì)。因此，接收機(jī)能夠獲得任何給定碼元周期內(nèi)酉陣內(nèi)唯一一個(gè)本征向量的估計(jì)。由于酉陣的多個(gè)本征向量估計(jì)是在多個(gè)碼元周期上獲得的，且由于無(wú)線信道內(nèi)的噪聲和其他惡化源，酉陣的估計(jì)本征向量(這被單獨(dú)導(dǎo)出)不可能相互正交。估計(jì)的本征向量可能此后被用于在相同鏈路上接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠ヅ錇V波和/或在其他鏈路上發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目臻g處理。在該情況下，這些估計(jì)的本征向量間正交性的任何誤差會(huì)導(dǎo)致在對(duì)應(yīng)本征向量的本征模式上發(fā)送的數(shù)據(jù)流間的串話。串話可能惡化性能。在一實(shí)施例內(nèi)，每個(gè)酉陣的估計(jì)本征向量被迫相互正交。本征向量的正交性可以使用Gram-Schmidt技術(shù)或其他技術(shù)獲得，前者在上述GilbertStrang的參考內(nèi)詳細(xì)描述。還可以使用其他處理操縱基準(zhǔn)的技術(shù)，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。接入點(diǎn)因此可以基于用戶終端發(fā)送的操縱基準(zhǔn)估計(jì)^^("和敘"，而不需要估計(jì)信道響應(yīng)或?qū)崿F(xiàn)2，("的奇異值分解?；谙滦墟溌凡倏v基準(zhǔn)在用戶終端處估計(jì)矩陣^'")和^"的處理(其中*e《)可以以類似于以上對(duì)于上行鏈路操縱基準(zhǔn)描述的方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于波束操縱模式，在上行鏈路上，操縱基準(zhǔn)的接收到向量^^，""")可以由接入點(diǎn)以類似方式處理以獲得S^")U"的估計(jì)。該估計(jì)的共軛轉(zhuǎn)置然后是波束操縱模式內(nèi)的上行鏈路傳輸匹配濾波器。在下行鏈路上，操縱基準(zhǔn)的接收到向量^v，W可以由用戶終端以類似方式處理以獲得互^W的估計(jì)。該估計(jì)的共軛轉(zhuǎn)置是波束操縱模式內(nèi)下行鏈路傳輸?shù)钠ヅ錇V波器。5.載波導(dǎo)頻載波導(dǎo)頻可以在圖2內(nèi)示出的TDD幀結(jié)構(gòu)內(nèi)以各種方式在導(dǎo)頻子帶上發(fā)送。在一實(shí)施例中，四個(gè)導(dǎo)頻序列為每個(gè)傳輸信道重設(shè)。因此，在下行鏈路上，導(dǎo)頻序列為BCH消息的第一OFDM碼元重設(shè)，為FCCH消息的第一OFDM碼元再次重設(shè)，且為在FCH上發(fā)送的第一OFDM碼元重設(shè)。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)頻序列在每個(gè)TDD幀的開始處被重設(shè)，且按需要被重復(fù)。對(duì)于該實(shí)施例，導(dǎo)頻序列可以在BCH和FCH的前導(dǎo)序列部分停止(stalled)。載波導(dǎo)頻還可以以其他方式被發(fā)送，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。6.導(dǎo)頻傳輸方案以上已描述了四種類型導(dǎo)頻，且可以用于MIMO和0FDM系統(tǒng)。這四種不同的導(dǎo)頻類型可以以各種方式發(fā)送。圖3示出示例導(dǎo)頻傳輸方案的下行鏈路和上行鏈路導(dǎo)頻傳輸。一般，框310對(duì)應(yīng)系統(tǒng)接入階段，框320對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)階段，且框330對(duì)應(yīng)正常操作階段。信標(biāo)導(dǎo)頻和MIM0導(dǎo)頻由接入點(diǎn)在每個(gè)TDD幀內(nèi)在下行鏈路上發(fā)送(框312)以允許系統(tǒng)內(nèi)所有用戶終端獲取系統(tǒng)頻率和定時(shí)并估計(jì)下行鏈路信道(框314)?？?14可以按需要實(shí)現(xiàn)以接入系統(tǒng)?？梢栽谡２僮髑皩?shí)現(xiàn)校準(zhǔn)以校準(zhǔn)在接入點(diǎn)和用戶終端處發(fā)射/接收鏈之差。對(duì)于校準(zhǔn)，MIM0導(dǎo)頻可以由接入點(diǎn)和用戶終端一起實(shí)現(xiàn)(框322和326)。上行鏈路MIM0導(dǎo)頻可以由接入點(diǎn)用于導(dǎo)出上行鏈路信道估計(jì)(框324)，且下行鏈路MIMO導(dǎo)頻可以由用戶終端用于導(dǎo)出或更新下行鏈路信道的估計(jì)(框328)。下行鏈路和上行鏈路信道估計(jì)然后被用于為接入點(diǎn)和用戶終端導(dǎo)出糾正因子。在正常操作期間，操縱基準(zhǔn)可以在上行鏈路上由用戶終端發(fā)送，其條件如下兩者之一(l)如果且當(dāng)用戶終端期望數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，或(2)如果用戶終端被調(diào)度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(框332)。上行鏈路操縱基準(zhǔn)可以由接入點(diǎn)用于為用戶終端估計(jì)相關(guān)酉陣和對(duì)角矩陣(框334)。操縱基準(zhǔn)可以可選地由接入點(diǎn)發(fā)送到用戶終端(如虛線框336示出)。用戶終端可以基于下行鏈路MIMO導(dǎo)頻連續(xù)地更新其下行鏈路信道估計(jì)并基于下行鏈路操縱基準(zhǔn)更新相關(guān)酉陣和對(duì)角矩陣(如果發(fā)送)(框338)。載波導(dǎo)頻在不用于其他導(dǎo)頻的部分期間由接入點(diǎn)(框340)和用戶終端(框334)在導(dǎo)頻子帶上發(fā)送。下行鏈路載波導(dǎo)頻由用戶終端用于跟蹤下行鏈路載波信號(hào)相位(框342)，且上行鏈路載波導(dǎo)頻由接入點(diǎn)用于跟蹤上行鏈路載波信號(hào)相位(框346)。對(duì)于圖3內(nèi)示出的導(dǎo)頻傳輸方案，用戶終端基于下行鏈路MIMO導(dǎo)頻估計(jì)下行鏈路信道響應(yīng)并在上行鏈路上發(fā)送操縱基準(zhǔn)，該基準(zhǔn)然后由接入點(diǎn)用于為用戶終端估計(jì)相關(guān)酉陣和對(duì)角矩陣。在一定情況下，用戶終端可以獲得下行鏈路信道響應(yīng)的壞估計(jì)，在該情況下，下行鏈路操縱基準(zhǔn)可能同等地糟糕或可能更糟。在最差情況下，用戶終端使用的操縱向量會(huì)導(dǎo)致指向接入點(diǎn)的波束為零。如果發(fā)生這種情況，則接入點(diǎn)不能檢測(cè)上行鏈路操縱基準(zhǔn)。為了避免該情況，在用戶終端檢測(cè)到接入點(diǎn)不在正確地接收操縱基準(zhǔn)情況下，用戶終端可能擾動(dòng)他用于操縱基準(zhǔn)的操縱向量的^'個(gè)元素相位。例如，如果用戶終端指定發(fā)送上行鏈路操縱基準(zhǔn)作為系統(tǒng)接入過(guò)程的一部分，且如果在特定次數(shù)的接入嘗試之后沒(méi)有獲得系統(tǒng)接入，則用戶終端可能開始擾動(dòng)操縱向量元素的相位。還可以為MIM0和MIM0-0FDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種其他導(dǎo)頻傳輸方案，且這在本發(fā)明范圍內(nèi)。例如，信標(biāo)和載波導(dǎo)頻可以被組合成單個(gè)導(dǎo)頻，可以用于頻率和定時(shí)獲取以及載波相位跟蹤。作為另外一例，活動(dòng)用戶終端可以在上行鏈路上發(fā)送MIMO導(dǎo)頻而不是操縱基準(zhǔn)。IV.MIMO-OFDM系統(tǒng)圖4示出MIM0—0FDM系統(tǒng)100內(nèi)的接入點(diǎn)llOx和用戶終端120x的實(shí)施例框圖。為了清楚，在該實(shí)施例中，接入點(diǎn)110x配備有可以用于數(shù)據(jù)傳輸和接收的四個(gè)天線，且用戶終端120x還配備有用于數(shù)據(jù)傳輸/接收的四個(gè)天線。一般，接入點(diǎn)和用戶終端每個(gè)可以配備有任何數(shù)量的發(fā)射天線和任何數(shù)量的接收天線。在上行鏈路上，在接入點(diǎn)110x處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器414從數(shù)據(jù)源412接收話務(wù)數(shù)據(jù)并從控制器430接收信令和其他數(shù)據(jù)。TX數(shù)據(jù)處理器414對(duì)數(shù)據(jù)格式化、編碼、交織以及調(diào)制(即碼元映射)以提供調(diào)制碼元。TX空間處理器420用導(dǎo)頻碼元對(duì)來(lái)自TX數(shù)據(jù)處理器414的調(diào)制碼元多路復(fù)用，實(shí)現(xiàn)要求的空間處理，并向四個(gè)發(fā)射天線提供四個(gè)發(fā)射碼元流。每個(gè)調(diào)制器(M0D)422接收并處理相應(yīng)發(fā)射碼元流以提供對(duì)應(yīng)的下行鏈路已調(diào)信號(hào)。來(lái)自調(diào)制器422a到422d的四個(gè)下行鏈路已調(diào)信號(hào)然后相應(yīng)地從天線424a到424d被發(fā)送。在用戶終端120x處，四個(gè)天線452a到452d接收發(fā)送的下行鏈路已調(diào)信號(hào)，且每個(gè)天線向相應(yīng)的解調(diào)器(DEM0D)454提供接收到信號(hào)。每個(gè)解調(diào)器454實(shí)現(xiàn)與在調(diào)制器422處實(shí)現(xiàn)的互補(bǔ)的處理并提供接收到碼元。接收(RX)空間處理器460然后對(duì)來(lái)自所有解調(diào)器454a到454d的接收到碼元實(shí)現(xiàn)空間處理以提供恢復(fù)的碼元，這是接入點(diǎn)發(fā)送的調(diào)制碼元估計(jì)。RX數(shù)據(jù)處理器470還處理(例如碼元去映射、去交織以及解碼)恢復(fù)碼元以提供解碼后數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)然后被提供給數(shù)據(jù)宿472用于存儲(chǔ)以及/或提供給控制器480進(jìn)行進(jìn)一步處理。上行鏈路的處理可以與下行鏈路的處理相同或不同。數(shù)據(jù)和信令由TX數(shù)據(jù)處理器488處理(例如編碼、交織和調(diào)制)，用導(dǎo)頻碼元多路復(fù)用，且進(jìn)一步由TX空間處理器490進(jìn)行空間處理。來(lái)自TX空間處理器490的發(fā)射碼元進(jìn)一步由調(diào)制器454a到454d處理以生成四個(gè)上行鏈路已調(diào)信號(hào)，它們?nèi)缓笸ㄟ^(guò)天線452a到452d被發(fā)送。在接入點(diǎn)410處，上行鏈路己調(diào)信號(hào)由天線424a到424d接收，由解調(diào)器422a到422d解調(diào)，并由RX空間處理器440和RX數(shù)據(jù)處理器442以與在用戶終端處實(shí)現(xiàn)的互補(bǔ)的方式處理。上行鏈路的解碼后數(shù)據(jù)可以被提供給數(shù)據(jù)宿444以存儲(chǔ)以及/或提供給控制器430進(jìn)行進(jìn)一步處理?？刂破?30和480分別在接入點(diǎn)和用戶終端處控制各個(gè)處理單元的操作。存儲(chǔ)器單元432和482分別存儲(chǔ)控制器430和480所使用的數(shù)據(jù)和程序代碼。圖5示出可以生成信標(biāo)導(dǎo)頻的TX空間處理器420a，且這可以在圖4內(nèi)的TX空間處理器420內(nèi)實(shí)現(xiàn)。處理器420a包括多個(gè)信標(biāo)導(dǎo)頻子帶處理器510a到510k，每個(gè)用于發(fā)送信標(biāo)導(dǎo)頻的子帶一個(gè)。每個(gè)子帶處理器510接收信標(biāo)導(dǎo)頻的導(dǎo)頻碼元b(k)以及相關(guān)子帶的相關(guān)矩陣^^("。在每個(gè)子帶處理器510內(nèi)，導(dǎo)頻碼元b(k)由四個(gè)乘法器514a到514d用來(lái)自矩陣U"的四個(gè)糾正因子^^("到^^")相應(yīng)經(jīng)比例縮放。每個(gè)乘法器514用相應(yīng)的復(fù)數(shù)糾正因子實(shí)現(xiàn)復(fù)數(shù)導(dǎo)頻碼元的復(fù)數(shù)乘法。來(lái)自乘法器514a的經(jīng)比例縮放后導(dǎo)頻碼元然后被相應(yīng)提供給四個(gè)緩沖器/乘法器520a到520d，它們還從其他子帶處理器510接收經(jīng)比例縮放的導(dǎo)頻碼元。每個(gè)緩沖器/多路復(fù)用器520將用于信標(biāo)導(dǎo)頻傳輸?shù)乃凶訋У慕?jīng)比例縮放導(dǎo)頻碼元和未使用子帶的為零信號(hào)值多路復(fù)用并為相關(guān)聯(lián)發(fā)射天線提供發(fā)射碼元流。圖6A示出可以生成MIM0導(dǎo)頻的TX空間處理器420b框圖。處理器420b可以在圖4內(nèi)的TX空間處理器420或490內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但為了清楚以下描述TX空間處理器420內(nèi)的實(shí)現(xiàn)。處理器420b包括多個(gè)MIM0導(dǎo)頻子帶處理器610a到610k，每個(gè)用于發(fā)送MIM0導(dǎo)頻的子帶一個(gè)。每個(gè)子帶處理器610接收MIM0導(dǎo)頻的導(dǎo)頻碼元p(k)以及相關(guān)子帶的糾正矩陣^^")。每個(gè)子帶處理器610還接收四個(gè)Walsh序列^到w4，它們被分配給在接入點(diǎn)處的四個(gè)發(fā)射天線。在每個(gè)子帶處理器610內(nèi)，復(fù)數(shù)導(dǎo)頻碼元p(k)由四個(gè)復(fù)數(shù)乘法器612a到612d相應(yīng)地通過(guò)四個(gè)Walsh序列W到^覆蓋。覆蓋的導(dǎo)頻碼元進(jìn)一步由四個(gè)復(fù)數(shù)乘法器614a到614d用來(lái)自矩陣U"的四個(gè)復(fù)數(shù)糾正因子Lp，^)到^^4("相應(yīng)地經(jīng)比例縮放。來(lái)自乘法器614a到614d的經(jīng)比例縮放后導(dǎo)頻碼元然后被相應(yīng)地提供給四個(gè)緩沖器/乘法器620a到620d。相繼處理如以上為圖5描述的。對(duì)于TX空間處理器490內(nèi)的處理器420b實(shí)現(xiàn)，使用的Walsh序列數(shù)目取決于用戶終端處可用的發(fā)射天線數(shù)目。而且，比例縮放用來(lái)自用戶終端的矩陣S"'")的糾正因子實(shí)現(xiàn)。圖6B示出可以基于接收到MIMO導(dǎo)頻提供信道響應(yīng)估計(jì)的RX空間處理器460b的框圖。處理器460b可以在圖4的RX空間處理器440或460內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但為了清楚以下描述RX空間處理器460的實(shí)現(xiàn)。處理器460b包括多個(gè)MIMO導(dǎo)頻子帶處理器650a到650k，每個(gè)用于MIMO導(dǎo)頻傳輸?shù)淖訋б粋€(gè)。每個(gè)MIMO導(dǎo)頻子帶處理器650接收向量e")以及相關(guān)聯(lián)子帶的共軛導(dǎo)頻碼元^")。每個(gè)子帶處理器650還接收分配給接入點(diǎn)處四個(gè)發(fā)射天線的四個(gè)Walsh序列^到^。每個(gè)MIMO導(dǎo)頻子帶處理器650包括在用戶終端處四個(gè)接收天線的四個(gè)MIMO導(dǎo)頻子帶/天線處理器660a到660d。每個(gè)處理器660接收向量^")的一項(xiàng)。")。在每個(gè)處理器660內(nèi)，接收到的碼元"'")首先由復(fù)數(shù)乘法器662乘以共軛的導(dǎo)頻碼元。乘法器662的輸出進(jìn)一步由四個(gè)復(fù)數(shù)乘法器664a到664d相應(yīng)地乘以四個(gè)Walsh序列wi到^。來(lái)自乘法器664a到664d的輸出然后由累加器666a到666d在MIM0導(dǎo)頻傳輸持續(xù)時(shí)間內(nèi)相應(yīng)地累加。每個(gè)乘法器664和累加器666對(duì)實(shí)現(xiàn)接入點(diǎn)處一個(gè)發(fā)射天線的去覆蓋。來(lái)自每個(gè)累加器666的輸出表示子帶k從發(fā)射天線j到接收天線i的信道增益估計(jì)、("。信道響應(yīng)估計(jì){、")}(其中i=U，2，3，4}和2，3,4})可以進(jìn)一步在多個(gè)MIM0導(dǎo)頻傳輸上進(jìn)行平均(未在圖6B內(nèi)示出)以提供更準(zhǔn)確的信道響應(yīng)估計(jì)。如圖6B內(nèi)示出的，每個(gè)MIM0導(dǎo)頻子帶/天線處理器660為相關(guān)聯(lián)的接收天線i提供行向量d[&'("""]，其中l(wèi)'("是下行鏈路的校準(zhǔn)后信道響應(yīng)估計(jì)SJ"的第i行(假設(shè)接入點(diǎn)應(yīng)用了其糾正矩陣Lp"))。處理器660a到660d—起提供校準(zhǔn)后信道響應(yīng)矩陣^^("的四行。圖7A示出可以生成操縱基準(zhǔn)的TX空間處理器420c框圖。處理器420c還可以在圖4內(nèi)示出的TX空間處理器420或490內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但為了清楚以下描述TX空間處理器420的實(shí)現(xiàn)。處理器420c包括多個(gè)操縱基準(zhǔn)子帶處理器710a到710k，每個(gè)用于發(fā)送操縱基準(zhǔn)的子帶一個(gè)。為了為空間多路復(fù)用模式生成操縱基準(zhǔn)，每個(gè)子帶處理器710為操縱基準(zhǔn)在其上發(fā)送的每個(gè)寬帶本征模式接收導(dǎo)頻碼元p(k)、操縱向量^^("，并為相關(guān)聯(lián)子帶接收糾正矩陣^^("。在每個(gè)子帶處理器710內(nèi)，導(dǎo)頻碼元p(k)通過(guò)四個(gè)復(fù)數(shù)乘法器712a到712d相應(yīng)地乘以第m個(gè)寬帶本征模式的操縱向量"""的四個(gè)元素d""")到^.4'mW。來(lái)自乘法器7i2a到712d的輸出進(jìn)一步由四個(gè)復(fù)數(shù)乘法器714a到714d用來(lái)自矩陣W的四個(gè)糾正因子("到("經(jīng)比例縮放。來(lái)自乘法器714a到714d的經(jīng)比例縮放碼元然后相應(yīng)地被提供給四個(gè)緩沖器/乘法器720a到720d。相繼處理如以上描述。為了為波束操縱模式生成下行鏈路上的操縱基準(zhǔn)，每個(gè)子帶處理器710會(huì)接收歸一化的操縱向量lpOfc)，而不是未經(jīng)歸一化的操縱向量^"")。對(duì)于TX空間處理器490內(nèi)的處理器420c實(shí)現(xiàn)，每個(gè)子帶處理器710會(huì)接收(l)對(duì)空間多路復(fù)用模式，用于操縱基準(zhǔn)的每個(gè)寬帶本征模式的操縱向量^"W，或(2)對(duì)于波束操縱模式的操縱向量^Ot)。如果對(duì)操縱基準(zhǔn)使用子帶多路復(fù)用，則多個(gè)寬帶本征模式的操縱向量可以用于多個(gè)子帶的不相交集合，如上所述。圖7B示出可以基于接收到操縱基準(zhǔn)提供操縱向量和奇異值估計(jì)的RX空間處理器460c。處理器460c可以在圖4內(nèi)的RX空間處理器440或460內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但為了清楚，以下描述在RX空間處理器460內(nèi)的實(shí)現(xiàn)。處理器460c包括多個(gè)操縱基準(zhǔn)子帶處理器750a到750k，每個(gè)用于操縱基準(zhǔn)傳輸?shù)淖訋б粋€(gè)。每個(gè)子帶處理器750接收向量""，并為相關(guān)子帶接收共軛導(dǎo)頻碼元^")。在每個(gè)子帶處理器750內(nèi)，接收到向量^"內(nèi)的四個(gè)碼元由復(fù)數(shù)乘法器762a到762d相應(yīng)地乘以共軛導(dǎo)頻碼元P'("。乘法器762a到762d的輸出然后由累加器764a到764d相應(yīng)地為每個(gè)寬帶本征模式的操縱基準(zhǔn)傳輸持續(xù)時(shí)間內(nèi)累加。如表格9內(nèi)示出的，可以在相同的操縱基準(zhǔn)傳輸內(nèi)為多個(gè)寬帶本征模式發(fā)送操縱基準(zhǔn)，在該情況下，為這些寬帶本征模式的每個(gè)分開實(shí)現(xiàn)累加。然而任何給定寬帶本征模式的多個(gè)操縱基準(zhǔn)碼元(這可以在一個(gè)或多個(gè)操縱基準(zhǔn)傳輸內(nèi)發(fā)送)可以經(jīng)累加以獲得更高的質(zhì)量估計(jì)。累加器764a到764d提供iM("(W的估計(jì)的四個(gè)元素，如等式(13)內(nèi)示出。由于本征向量有單位功率，每個(gè)寬帶本征模式的奇異值^("可以基于操縱基準(zhǔn)的接收到功率而估計(jì)。功率計(jì)算單元766接收乘法器762a到762d的輸出并計(jì)算對(duì)于子帶k的每個(gè)本征模式操縱基準(zhǔn)的接收到功率。奇異值&("然后等于操縱基準(zhǔn)計(jì)算的接收到功率的平方根除以導(dǎo)頻碼元幅度(即&w二1I)，其中^("=力""|2，且""是接收天線i的子帶k上接收到的碼元。'=1累加器766a到766d的輸出然后由奇異值估計(jì)的逆《1(。以及乘法器768a到768d相應(yīng)經(jīng)比例縮放以為每個(gè)本征模式提供操縱向量的估計(jì)，C[《,丄mWD)《3C]。波束操縱的操縱基準(zhǔn)處理可能以類似的方式實(shí)現(xiàn)。上行鏈路上操縱基準(zhǔn)的處理還可以以類似的方式實(shí)現(xiàn)以為每個(gè)本征模式獲得操縱向量的估計(jì)，在此描述的導(dǎo)頻可由各種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，接入點(diǎn)處和用戶終端處的各種類型導(dǎo)頻處理可以用硬件、軟件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)而言，用于處理導(dǎo)頻以進(jìn)行傳輸和/或接收的元件可以在以下設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設(shè)計(jì)成執(zhí)行這里所述功能的其它電子單元、或者它們的組合。對(duì)于軟件實(shí)現(xiàn)而言，各種類型導(dǎo)頻的一些處理(例如導(dǎo)頻傳輸?shù)目臻g處理和/或基于接收到導(dǎo)頻的信道估計(jì))可以用執(zhí)行這里所述功能的模塊(例如過(guò)程、功能等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件代碼可以被保存在存儲(chǔ)器單元(例如圖4中的存儲(chǔ)器單元432或482)中，并可由處理器(例如控制器430或480)執(zhí)行。存儲(chǔ)器單元可以在處理器內(nèi)實(shí)現(xiàn)或在處理器外實(shí)現(xiàn)，在后者情況下，它可以通過(guò)各種領(lǐng)域內(nèi)已知的方式耦合到處理器。這里包括的標(biāo)題供引用，并且?guī)椭ㄎ惶囟ǖ恼鹿?jié)。這些標(biāo)題并不限制其下所述概念的范圍，這些概念可應(yīng)用于整篇說(shuō)明書中的其它章節(jié)。上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。權(quán)利要求1.在無(wú)線多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)內(nèi)生成導(dǎo)頻的方法，其特征在于包括為多個(gè)天線內(nèi)的每個(gè)天線獲得導(dǎo)頻碼元；為多個(gè)天線內(nèi)的每個(gè)天線獲得正交序列，其中所述多個(gè)天線被分配以不同的正交序列；以及用該天線的正交序列覆蓋每個(gè)天線的導(dǎo)頻碼元以獲得該天線的經(jīng)覆蓋導(dǎo)頻碼元序列，其中為多個(gè)天線獲得多個(gè)正交導(dǎo)頻的多個(gè)覆蓋導(dǎo)頻碼元序列。全文摘要描述了適用于MIMO系統(tǒng)并能支持各種功能的導(dǎo)頻。各種類型的導(dǎo)頻包括一信標(biāo)導(dǎo)頻，MIMO導(dǎo)頻，操縱基準(zhǔn)或操縱導(dǎo)頻以及載波導(dǎo)頻。信標(biāo)導(dǎo)頻從所有發(fā)射天線發(fā)送且可以用于定時(shí)和頻率獲取。MIMO導(dǎo)頻從所有發(fā)射天線發(fā)送，且用分配給該發(fā)射天線的不同正交碼覆蓋。MIMO導(dǎo)頻可以用于信道估計(jì)。操縱基準(zhǔn)在MIMO信道的特定本征模式上發(fā)送，且是用戶終端特定的。操縱基準(zhǔn)可以用于信道估計(jì)。載波導(dǎo)頻可以在指定子帶/天線上發(fā)送，且可以用于載波信號(hào)的相位跟蹤?？梢曰谶@些各種導(dǎo)頻類型組合設(shè)計(jì)各種導(dǎo)頻傳輸方案。文檔編號(hào)H04L1/06GK101242214SQ20081000960公開日2008年8月13日申請(qǐng)日期2003年10月24日優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日發(fā)明者J·R·沃爾頓,J·W·凱淳,M·華萊士,S·J·海華德申請(qǐng)人:高通股份有限公司