[发明专利]一种自适应导频分配的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信，特别涉及一种用于无线通信环境下的自适应导频分配。

背景技术

正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，以下简称OFDM)是一种数字调制方法，其中将信号分别处于不同频率的若干窄频带通道或次载波。这些次载波通常在频率上重迭，但经设计以不彼此干扰，如传统频分复用(frequency division multiplexing，以下简称FDM)的情况。另外，可使用快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，以下简称FFT)算法来有效地分离次载波。

通过已知调制方案以较低符号速率(亦即，传输符号的速率，一符号为一组数据)来调制每一次载波，其中类似于其它已知调制方案将数据速率维持在同一频宽中。因此，每一数据流为较低速度数据传输，但聚合数据传输速度较高。此方法允许在频率选择衰落通道上的高数据速率传输。

因此OFDM近年来受到相当多的关注。然而，OFDM系统需要用于数据传输及检测的通道状态信息(channel state information，以下简称CSI)。包含CSI促进在存在频率选择衰落及干扰的情况下OFDM的效能，并允许这些系统中的数据检测及通道等化。

例如在移动系统中，通常通过在基站处对具有数据的导频信号进行复用、将数据传输至移动台并在导频信号的辅助下在移动台处估计通道，来获得CSI。可将通道估计为所接收到的导频信号与所传输的导频信号的关系。通道估计(channel estimate，以下简称CE)的效能取决于导频信号的模式。

已知OFDM的使用包含相等间隔的导频信号模式，以相对于最小平方(least squares，LS)通道估计器的均方差(mean square error，MSE)来形成最佳化准静态通道中的一维通道估计的效能。在使用OFDM的无线通 信系统中实施的已知导频信号模式方案中，根据载波频率将导频信号逐个分配至相等间隔的次载波上。然而，此已知参数为不考虑由多普勒扩展(Doppler spread)引起的载波间干扰(inter-carrier interference，以下简称ICI)。

另外，在移动环境(诸如小汽车或火车)下，接收器处的CE根据时间而变化。以高速度速率移动的移动台可导致系统障碍。举例而言，在高速移动环境下的通信系统中，多普勒扩展可能较大且导致大量ICI。因此，ICI可使通道估计(CE)精度显著降级。取决于频域中的多普勒扩展，ICI可导致服务品质(quality of service，QoS)的劣化。亦即，当高电平的ICI存在于信号中时，用于调制特定次载波的信号干扰其它次载波。

当ICI较大时，CE的效能可能受ICI限制。本文所说明并描述的导频信号方案不仅对处理加性白高斯噪声(Additive White Gaussian Noise，AWGN)有效，且可以执行ICI消除的功能。

发明内容

在本发明的一个方面，提供一种用于无线通信系统中自适应地分配导频信号的方法。所述方法包含接收通道数据，所述通道数据包含通道长度(L)数据、载波间干扰功率(P_ICI)数据、相干时间(coherence time，CT)数据以及次载波数目(N)。所述方法进一步包含当L大于第一通道长度临限值(L_TH1)时，在所述L与最大导频信号数目N_P，MAX之间选择第一导频信号数目，其中所述第一导频信号数目N_P根据所述CT数据而在时间上相等间隔，且在频率上相等间隔。此外，所述方法包含当L小于L_TH1且P_ICI小于功率临限值(P_TH)时，选择第二导频信号数目，使得所述第二导频信号数目在所述所述L与N_P，MAX之间，其中所述第二导频信号数目根据所述CT数据而在时间上相等间隔，且在频率上相等间隔。最后，所述方法包含当L小于L_TH1且P_ICI大于P_TH时，选择第三导频信号数目，使得第三导频信号数目等于n乘以L(nL)，其中n为整数，所述第三导频信号数目根据所述CT数据而在时间上相等间隔，且根据丛集大小等于n的丛集化导频方案来进行分配，所述大小为n的丛集在频率上丛集化。