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CN108781072B - 利用复正交函数的导频封装 - Google Patents

利用复正交函数的导频封装 Download PDF

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CN108781072B
CN108781072B CN201680078616.8A CN201680078616A CN108781072B CN 108781072 B CN108781072 B CN 108781072B CN 201680078616 A CN201680078616 A CN 201680078616A CN 108781072 B CN108781072 B CN 108781072B
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米哈伊尔·特萨特尼斯
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Abstract

无线通信方法包括：生成利用复指数信号表示的导频信号，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位；以及利用传统传输网络(例如，长期演化(LTE)网络)中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送导频信号。

Description

利用复正交函数的导频封装
相关申请的交叉引用
本专利文档要求于2015年12月9日递交的题为“利用复正交函数的导频封装(Pilot Packing Using Complex Orthogonal Functions)”的第62/265,381号美国临时专利申请的优先权权益。上述专利申请的全部内容通过引用并入以作为本文档公开内容的一部分。
技术领域
本文档涉及无线通信，更具体地，涉及无线信号的调制和解调。
背景技术
由于无线用户装置的数量以及这些装置能够产生或消耗的无线数据量的爆炸性增长，当前的无线通信网络快速地用尽带宽以适应数据流量的这种高增长并且为用户提供高质量的服务。
电信行业正在进行各种努力，以推出能够满足无线装置和网络的性能需求的下一代无线技术。
发明内容
本文档公开了能够用于改善无线通信系统中所使用的导频信号的有效性的技术。
在一示例性方面，公开了用于无线传输的方法。所述方法包括：产生利用复指数信号表示的导频信号，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位；以及利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送导频信号。此外，公开了实现上述方法的传输装置。
在另一示例性方面，公开了用于接收无线信号的方法。所述方法包括：接收利用复指数信号表示的导频信号，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位，其中，上述导频信号利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上被传输；以及处理接收到的导频信号以执行信道恢复和干涉抑制。此外，公开了实施所述方法的接收装置。
附图说明
本文中所描述的附图用于提供对本申请的进一步理解并且构成本申请的一部分。示例性实施方式及其图示用于解释技术而不是限制其范围。
图1示出示例性通信网络。
图2示出具有比多普勒周长更大的延迟周长的环面的示例。
图3示出导频和数据的t-f平面中的示例性配置，其中，在t-f平面的每个频率点和每第17个时间点处使用导频样本，且数据样本占据所有剩余的t-f平面点。
图4示出延迟-多普勒平面中的8个导频(4x2)的封装的示例。
图5示出延迟-多普勒平面中的以晶格点(5+i50，9+j18，其中i＝0至49，j＝0,1)分布的20个导频的示例。
图6是图5中的导频的放大视图。
图7示出在通过具有两个延迟-多普勒路径的信道之后接收的导频(示出4个导频)的示例。
图8示出具有比接收导频峰值高-40dB的接收信号等级的标记的示例。
图9示出显示与数据一同多路复用的两个经采样时间-频率封装参考信号位置的t-f晶格的示例。
图10示出在通过具有两个延迟-多普勒路径的信道之后接收的导频(示出2个导频)的示例。
图11示出具有比接收导频峰值高-40dB的接收信号等级的标记的示例。
图12示出t-f平面中的导频P1和P2的实部。
图13示出示例性导频位置，在该导频位置处，两个天线端口能够被多路复用。
图14示出附加的导频位置的示例，在该附加的导频位置两个附加的天线端口能够被多路复用。
图15示出分配至天线端口的正交代码的表格示例。
图16示出示例性无线通信传输方法的流程图。
图17示出无线传输装置的示例的框图。
图18示出接收无线信号的示例性方法的流程图。
图19示出示例性无线接收器装置的框图。
图20示出无线收发器装置的示例。
具体实施方式
为使得本公开的目的、技术方案和有益效果更加明显，以下参照附图详细描述了各种实施方式。除非另外指出，本文档中的实施方式以及实施方式中的特征可彼此结合。
预期当今的无线技术无法满足无线通信日益增长的需求。许多工业组织已开始致力于下一代无线信号互操作性标准的标准化。其中一个示例为第三代合作伙伴计划(3GPP)提出的第五代(5G)成果，且本文档使用该第五代(5G)成果来进行说明。然而，所公开的技术可用于其他无线网络和系统中。
本文档中使用章节标题来提高说明书的可读性并且这些标题并不以任何方式将论述内容仅限制到相应的章节。
图1示出能够实施所公开的技术的示例性通信网络100。
当前的无线通信系统，例如，长期演化(LTE)系统，在导频信号的使用中受到一定的局限性。例如，使用当前的导频信号的发送和接收技术无法在频率域上对天线端口进行多路复用，且时间域上的天线多路复用仅对低移动性的用户设备可实现。
本文公开的技术能够克服这些问题及其他问题。本文档提供有关导频信号在无线网络中的产生、发送和接收的描述。
基于OTFS的参考信号
通常，基于OTFS的参考信号可独立于数据而发送。其理念为参考信号能够在比数据晶格更粗略的时间-频率晶格上发送。
假设数据的时间-频率(t-f)晶格由以下离散点限定：
Figure BDA0001726837010000041
参考信号(导频)的t-f晶格将是数据晶格的子集：
Figure BDA0001726837010000042
与两个晶格相关联的延迟-多普勒τ,v环面可以是：
具有以下圆周的数据环面：
Figure BDA0001726837010000043
Figure BDA0001726837010000044
具有以下圆周的导频环面：
Figure BDA0001726837010000045
Figure BDA0001726837010000046
图2中示出了环面200的示例。
其示出，(1)中所限定的t-f晶格上的函数X[K,L]能够通过如下定义的辛离散傅里叶变换转换为相关环面上的2-D连续周期性函数。
Figure BDA0001726837010000047
x(τ,v)到X[K,L]的逆变换为如下定义的逆辛傅里叶变换：
Figure BDA0001726837010000048
分别将数据和导频晶格限制到2-D离散间隔k x l和n x m：
Figure BDA0001726837010000049
Figure BDA00017268370100000410
进行变换以将各个环面均匀地采样到k x l和n x m样本。这些经采样的环面在t-f平面上产生与其相关的晶格成倒数的晶格，并且如下定义：
Figure BDA00017268370100000411
以及
Figure BDA00017268370100000412
当选择k＝N-1，M＝1，以及l＝m时，t-f平面将看起来如图3所示。
图3示出数据晶格302和导频晶格304占据t-f平面的2-D资源分配300。
参考信号可以被看作限制到数据晶格中的点的子集的辛指数。如果该子集是正规的(即，构成子晶格)，则参考信号被认为是具有结构性的，否者其被认为是非结构性的。
2-D结构性参考信号的示例
2-D结构性参考信号是在与数据晶格(N>1，M≥1)的子晶格相关联的延迟-多普勒平面上产生的导频。这些导频与数据一同在t-f域中被多路复用。
对于给定的延迟-多普勒扩展和允许的信道开销，存在多种能够用以有效地产生基于OTFS的2-D结构性参考信号的方法。本文档中公开了这些不同的方法：(1)参考信号的延迟-多普勒封装；(2)参考信号的时间-频率封装；以及(3)参考信号的延迟敏感封装。
各种实施方式可根据使用场景和/或限制(例如，与现有通信协议的向后兼容性、实现简易性等)来实现这些方法中的任意和/或组合的宽松版本。
(1)延迟-多普勒封装参考信号
延迟-多普勒封装参考信号可如下产生：参考信号的产生可受制于允许开销，该允许开销表示作为总传输资源的一部分分配至参考信号的传输资源的量。
第一步骤选择或选定满足允许开销的最佳t-f导频晶格(最小N和M)。
第二步骤在与所选择的导频晶格相关联的连续延迟-多普勒环面中挤压或封装尽可能多的导频。在某些实施方式中，考虑到接收器对于信道的期望(或目标)延迟和多普勒扩展实现足够良好的导频分离和信道估计的能力，导频可以尽可能松散地间隔开。
第三步骤将延迟-多普勒平面转换至t-f平面。该转换可通过2D辛傅里叶变换实现。替代地，或者附加地，导频也可直接在t-f平面中产生。
第四步骤可应用n x m窗口以产生由t-f信号占据的n x m离散间隔。
对给定的导频环面能够支持多少导频具有影响的某些参数为：导频观察窗口的尺寸(n和m值的选择)、信道的延迟和多普勒扩展、以及接收器的实现(例如，t-f窗口尺寸和形状，内插和导频分离算法)。足够大的t-f窗口(大的n和m)将允许高达
Figure BDA0001726837010000061
个导频的最佳封装。
Figure BDA0001726837010000062
其中，
Figure BDA0001726837010000066
为小于x的最大整数，Δτ为信道的延迟扩展，且Δv为信道的多普勒扩展。
图4示出在延迟-多普勒平面中封装8个参考信号(其中两个标记为402)的示例性光谱图400。
示例
以下示例示出如何在与LTE枚举类似的枚举中使用延迟-多普勒封装来产生大量的具有低开销的参考信号。
进行如下假设：信道具有10Mhz的带宽，延迟扩展为Δτ＝5us，多普勒扩展为Δv＝300Hz ptp(150Hz峰值)。
数据晶格(见(1))可约束为具有dt＝66.67us且df＝15Khz，且具有<7％的允许开销。
在这种情况下，延迟-多普勒封装解决方法可以如下方式提供：
为满足允许开销要求，其中一个解决方法可以是将时间域中的每第15个晶格点和频率域中的所有晶格点分配至参考信号，其结果为如下延迟-多普勒封装：
导频晶格(见(2))：N＝15，M＝1。
相关导频环面：
延迟周长：
Figure BDA0001726837010000063
多普勒周长：
Figure BDA0001726837010000064
具有大的t-f窗口的最佳封装将支持高达以下数量的导频：
Figure BDA0001726837010000065
出于本示例的目的，假设实现方式在具有以下Tx/Rx窗口的发射器和接收器中使用升余弦(RC)滤波器。
时间样本的数量：50(n＝36，且另外14用于RC滤波器)
频率样本的数量：626(m＝500，且另外126用于RC过滤器)。
导频封装：对于该示例，将导频的数量限制为20，并且如下所示将其堆叠：
延迟域中的导频的数量：10
多普勒域中的导频的数量：2
导频还将定位成在延迟维度中以及在其被分配的多普勒间隔的中间具有4个晶格点的偏移。对于第一导频，这将转换为晶格点(5,9)。
图5示出延迟多普勒平面中的20个导频。
图6放大示出延迟维度中的第一批100个晶格点中的导频。
为示出窗口对于信道时间-延迟扩展的最坏情况下的影响，可以观察当信道由以下两个路径(假设没有直接的路径)表示时接收的导频：
路径1：延迟＝5us，多普勒频移＝152.8Hz
路径2：延迟＝0.067us，多普勒频移＝-152.8Hz
这两个路径导致接收的导频精确定位到对邻近的晶格点产生接收窗口的最坏泄漏的晶格点之间，这是对于导频分离的最坏的情况。
图7示出延迟-多普勒平面中的接收导频(仅放大示出延迟维度中的第一批100个晶格点中的导频)。
图8示出延迟-多普勒平面中的晶格点，在该延迟-多普勒平面中，接收信号相对于接收导频的最高水平高-40dB。可从图8中看出，接收导频相对周围导频的泄漏低于导频本身40dB。其他接收器实现方式甚至能够实现更少泄漏，该更少泄露将允许封装更多导频。
(2)时间-频率封装参考信号
时间-频率封装参考信号如下产生：
步骤1选择能够支持单信道估计(一个导频)的最粗略t-f导频晶格(最大N和M)。
步骤2以使得晶格点之间具有相等距离的方式，在不违反允许开销的情况下交错(staggers)尽可能多的导频晶格
Figure BDA0001726837010000071
步骤3将单个导频放置到与选择的t-f导频晶格相关联的延迟-多普勒环面中。
步骤4将延迟-多普勒平面转换为t-f平面(辛傅里叶变换)。
步骤5产生t-f平面的
Figure BDA0001726837010000072
个副本并且如步骤2所述交错它们。
步骤6:将n x m窗口应用至每个t-f平面(可将不同的窗口应用至每个平面)。
导频窗口的尺寸将对信道估计的质量具有影响(较大的晶格将提升信道估计的质量)。
图9示出两个参考信号的时间-频率封装的示例。在说明书中，两个参考信号902和904示出为在t-f平面中占据每第17个时间点以及给定时间点的每个频率点。由参考信号902和904占据的时间点彼此交错。其余t-f位置906由数据(例如，用户数据)传输占据，如可以从位置906的网格密度直观地看到的，数据传输可根据用户而具有不同的密度。
(3)延迟敏感封装参考信号
延迟敏感封装参考信号如下产生：
步骤1选择满足允许开销的最佳t-f导频晶格(最小N和M)。
步骤2在时间域中选择在多普勒环面中(在延迟多普勒平面中)支持一个导频的最小尺寸导频观察窗口(最小的n)。
步骤3考虑到接收器对于信道的期望延迟和多普勒扩展实现足够良好的导频分离和信道估计的能力，在延迟-多普勒环面中挤压或适配尽可能多的(尽可能松散地间隔开的)导频。
步骤4，例如，通过辛傅里叶变换将延迟-多普勒平面转换为t-f平面。
步骤5，将n x m窗口应用至t-f平面。
示例
通过采用与前述示例中相同的假设，示例性实现方式能够缩短用于在多普勒维度中仅封装一个导频所需的窗口的时间间隔。再次假设RC滤波器，则解决方法可如下所示：
时间样本的数量：15(n＝9，另外的6用于RC滤波器)
频率样本的数量：626(m＝500，另外的126用于RC过滤器)。
导频封装：示例性实现方式可将导频的数量限制为10个且仅在延迟域中将它们堆叠。
导频将定位成在延迟维度中以及在多普勒间隔的中间具有4个晶格点的偏移。对于第一导频，这将转换为晶格点(5,5)。
为示出窗口对于信道时间-延迟扩展的最坏情况下的影响，示出当信道由以下两个路径(没有直接的路径)表示时接收的导频：
路径1：延迟＝5us，多普勒频移＝166.7Hz
路径2：延迟＝0.067us，多普勒频移＝-166.7Hz
这两个路径导致接收的导频精确定位到对邻近的晶格点产生接收窗口的最坏泄漏的晶格点之间，这是对于导频分离的最坏的情况。
图10中示出延迟-多普勒平面中的接收导频(仅放大示出延迟维度中的第一批100个晶格点中的导频)。图11示出延迟-多普勒平面中的晶格点，在该延迟-多普勒平面中，接收信号相对于接收导频的最高水平高-40dB。
2-D非结构性参考信号
在具有与数据环面相同的圆周的延迟-多普勒环面上产生的非结构性参考信号RE导频被转换到t-f平面，然后被限制到t-f晶格上的有限数量的晶格点。分配至参考信号的晶格点的数量及其位置将表明通过这种分配所能够支持的导频的数量。
基于OTFS的下行链路参考信号的示例
小区特定参考信号
小区特定参考信号在所有下行链路(DL)子帧中传输并且对于该小区中的所有UE可用。
FDD
在FDD中，由于DL传输是正规的，实现方式可使用具有最小开销的延迟-多普勒封装，该最小开销允许对与eNodeB所使用的天线端口的数量相等数量的导频进行封装。实现方式也可连续地传输导频(时间域中的无限晶格)。每个导频可单独地从延迟-多普勒平面转换到t-f平面，并且发送至其天线端口(见图12)。接收器将应用适当的窗口以获得所需要的不同导频之间的分离以及t-f平面中的从导频晶格至数据晶格的足够良好的内插(interpolation)。由于接收器能够从其通电的时间点开始实施滑动t-f窗口，连续地收集导频信息并且当其需要接收控制信息或数据时准备好对信道进行估计，因此连续地传输导频不会影响数据延迟。传输的导频数量及其在延迟-多普勒平面中的位置应被UE知晓。接收器处的t-f窗口的尺寸和形状根据实现方式而不同且不需要指定。
另一选择为使用时间-频率封装。这种实施方式相比于延迟-多普勒封装将导致更大的延迟。这是由于如下事实，即，时间维度中的时间-频率封装的晶格点之间的距离较大(见图4)，且假设接收器在数据之后需要接收的导频的至少一个样本点(对于信道响应的内插)。
TDD
在TDD中，DL传输的规则性取决于帧的尺寸。在LTE中，DL传输的最短周期为5ms(帧尺寸的一半)，如果将其用作t-f平面中的时间域的晶格点，则产生200Hz(1/5ms)的导频环面的多普勒周长。其转换为通过不大于200Hz的多普勒扩展来估计信道的能力。如果支持更短的DL周期，则使用2-D结构性参考信号来支持更大的多普勒扩展(或者更多的导频)。
UE特定参考信号
UE特定参考信号仅在eNodeB向特定UE传输数据时发送至该特定UE。这些参考信号在eNodeB使用与小区特定天线端口不同的天线端口时(例如，当eNodeB使用在向UE发送数据时形成的UE特定的波束)被传输。在这种情况下，参考信号只能在分配至UE特定的传输的频率带宽和时间内发送。
在某些实施方式中，本文所描述的参考信号可用于UE特定参考信号。所选择的类型将取决于哪些t-f晶格对参考信号可用以及传输的频率宽度和长度。作为一示例，较宽的带宽传输将能够向同样的UE发送可用于支持多个波束的多个导频。
2-D非结构性参考信号可用于在当前定义的LTE UE特定RS布置上对任何数量的天线端口发送一个或多个导频。
基于OTFS的上行链路参考信号的示例
解调参考信号(DM-RS)
在某些实施方式中，本文所描述的参考信号可用于解调参考信号。所选择的类型将取决于哪些t-f晶格对参考信号可用以及传输的频率宽度和长度。作为一示例，较宽的带宽传输能够发送可用于支持多个波束的多个导频。
2-D非结构性参考信号可在当前定义的LTE解调RS布置上发送一个或多个导频。
探测参考信号(Sounding reference signals；SRS)
探测参考信号可以是正规的，因此建议使用延迟-多普勒封装方法来最大化对于给定的延迟扩展同时发送导频的UE数量。为了最小化用于估计信道的时间长度，可在频率维度中选择使用最小尺寸晶格间隔的延迟敏感封装。
传统网络中的实现方式的示例
作为具体示例，本文所描述的技术能够用于封装LTE 4G系统中用于下行链路传输的导频。导频位于根据3GPP-30.211版本12、条款6.10.3的技术规范的如今指定用于每个独立的移动UE(用户设备)的导频的时间-频率资源。这些导频信号通常为帮助UE对信道进行估计并对所传输的数据进行解调而提供。在一个有益的方面，能够在保持与LTE系统的兼容性的同时执行导频封装。换言之，仅使用接收器期望用以承载导频信号的传输资源来发送导频信号。
本文所描述的某些实施方式对可用的导频资源进行了更有效的利用。这种益处可通过两种不同的方式来使用：
在系统中允许更多天线的相同的可用资源中，能够封装更多的导频，以及/或者
能够使用相同数量的导频/天线，而系统能够对多普勒效应以及信道时间变量更加强健。
LTE机制
LTE系统在下行中以包括14个OFDM符号的、1毫秒长度的突发向每个特定UE发送数据(对于正常的循环前缀长度操作)。对该UE的副载波分配可以是12个副载波的块。
图13示出对于第一天线端口和第二天线端口的导频副载波的分配。天线端口可以是单个天线或多个天线的某些独特的线性组合。这些特定端口在3GPP-30.211版本12中的名称为端口7和端口8。应注意，两个端口占据相同的资源元素(或者副载波)。使用长度为2的正交阿达玛代码(Hadamard code)来分离两个端口。该代码被应用至邻近的资源元素。
图14示出附加的两个天线端口的导频位置。应注意，图14中的位置相对于图13中的位置被移位一个位置，由此避免干涉。
当需要更多天线端口时，在图13中在时间维度上使用长度为4的代码，这种方式允许对四个天线端口封装导频。以相同的方式，在图14中的导频位置中能够容纳四个附加的天线端口，允许最多八个天线端口。在LTE技术规范中，枚举为天线端口7至天线端口14，并使用表格1中所示的编码。
表格1：导频多路复用代码
Figure BDA0001726837010000121
LTE机制的局限性
如表格1中所示，LTE技术规范在分别具有四个端口的两个组中使用正交阿达玛编码来对高达8个天线端口进行多路复用。然而，阿达玛代码正交通常在导频通过无线信道传播之后丢失。LTE系统试图通过两种方式解决该问题。在当前的LTE技术规范中，不允许在频率维度上进行代码复用，在频率维度上信道频率响应可能极大地损害正交性。代码复用在时间维度上被使用，但是仅在信道在1毫秒的传输时间间隔内具有近似时间不变性的情况下(低多普勒情况)使用。此时，有可能保留代码正交性。
因此，在LTE中，没有能够在频率域上进行多路复用的天线端口。在LTE中，天线端口多路复用仅在时间域上对于低移动性UE可以进行。
在某些实施方式中，表格1中的阿达玛正交代码可替换为基于复指数的正交代码。使用复指数的一个益处在于，当导频信号通过频率可选信道传播时，正交性并不会受到很大损害。
复指数代码不需要限制到频率维度；实际上，它们能够扩展至覆盖频率维度和时间维度两者的2D代码。例如，在某些实施方式中，可以使用基于OTFS的参考信号。类似地，当导频信号通过时间可选信道传播时，正交性并不会受到很大损害。
由在频率维度中具有斜度(频率)τ0的线性相位的复指数表示的导频还可被认为是在相关傅里叶变换域(被称为延迟域)中具有延迟τ0的德耳塔(delta)。类似地，由在频率维度中具有斜度(频率)v0的线性相位的复指数表示的导频还可被认为是在相关傅里叶变换域(可称作多普勒域)中具有延迟v0的德耳塔。然后，在时间-频率域中对导频信号进行多路复用的代码可限定在时间-频率中或者限定在延迟-多普勒中。
Figure BDA0001726837010000131
其中，K,L是接收突发的时间维度和频率维度。在LTE中，K＝14个OFDM符号，且L为12的倍数。
当信号通过信道传播时，每个反射路径将二维线性相位添加至具有由该路径的延迟和多普勒频率偏移确定的斜度的复指数代码。等同地，每个反射路径添加在延迟和多普勒两个维度中频移的δ(v0,τ0)的副本。然而，如果导频代码选择成在延迟-多普勒域中相隔很远(大于信道的最大延迟和多普勒扩展)，则正交性通过信道效应而被保留。
在接收器处，由于接收的窄带宽(以及时间限制)性质，可能无法保留代码的严格正交性。二维辛克函数(sinc function)扩展δ(v0,τ0)的每个频移副本。然而，不仅在导频所传输的资源元素(副载波)上，而且在经由内插的数据资源元素上，仍然可以实现导频和信道信息的恢复。通过诸如最小均方及其他导频分离和内插方法的技术，接收器能够恢复信道并且抑制由于辛克类型的信号泄漏引起的、来自其他导频的干涉。
示例性益处
通过基于OFTS的多路复用代码，能够在图13和图14的资源中封装相同数量的天线端口(八个)，而系统能够对于高达至少200Hz的多普勒频移是强健的。替代地，对于低多普勒情况，在相同资源中能够封装高达两倍的天线端口。
图16是用于无线通信的示例性方法200的流程图。所述方法200包括：产生利用复指数信号表示的导频信号，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位(202)；以及利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送导频信号(204)。在某些实施方式中，传统网络是LTE网络(LTE技术规范的各种版本中的任一个)。导频信号可占据LTE中预先指定由导频信号使用的资源块(RB)。如本文档中所描述的，导频信号封装可通过使用至少三种技术：时间-频率域封装、延迟-多普勒域封装或延迟敏感封装之一来实现。在某些实施方式中，方法200可实现为产生诸如UERS或DMRS或CRS的参考信号。
在某些实施方式中，无线数据传输装置可包括：产生利用复指数信号表示的导频信号的模块，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位；以及利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送导频信号的模块。在某些实施方式中，传统网络是LTE网络(LTE技术规范的各种版本中的任一个)。导频信号可占据LTE中预先指定由导频信号使用的资源块(RB)。
图17是无线通信装置300的示例的框图表示。装置300包括存储指令的存储器302、处理器304以及通信地联接至存储器和处理器的发射器306，其中，存储器存储用于使处理器产生利用复指数信号表示的导频信号的指令，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位。发射器利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送导频信号。在某些实施方式中，传统网络是LTE网络(LTE技术规范的各种版本中的任一个)。导频信号可占据LTE中预先指定由导频信号使用的资源块(RB)。
图18示出在接收器上实施的无线通信方法400的示例的流程图。该方法包括：接收利用复指数信号表示的导频信号，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位，其中，上述导频信号使用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上被传输(402)；以及处理接收到的导频信号以执行信道恢复和干涉抑制(404)。在某些实施方式中，传统网络是LTE网络(LTE技术规范的各种版本中的任一个)。导频信号可占据LTE中预先指定由导频信号使用的资源块(RB)。
在某些实施方式中，无线数据接收装置包括：接收利用复指数信号表示的导频信号的模块，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位，其中，上述导频信号利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上被传输；以及处理接收到的导频信号以执行信道恢复和干涉抑制的模块。在某些实施方式中，传统网络是LTE网络(LTE技术规范的各种版本中的任一个)。导频信号可占据LTE中预先指定由导频信号使用的资源块(RB)。
图19示出无线通信接收器装置500的示例的框图。装置500包括存储指令的存储器502、处理器504以及接收器506，例如，接收器506为通信地联接至存储器和处理器的无线前端。上述接收器接收利用复指数信号表示的导频信号，其中，复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位；其中上述导频信号利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上被传输。存储器存储用于使处理器处理接收到的导频信号以执行信道恢复和干涉抑制的指令。在某些实施方式中，传统网络是LTE网络(LTE技术规范的各种版本中的任一个)。导频信号可占据LTE中预先指定由导频信号使用的资源块(RB)。
对于方法200、400和装置300、500而言，导频信号可通过将导频信号呈现在时间-频率平面或延迟-多普勒平面上而产生。此外，由于导频信号的数学性质，占据给定资源块的导频信号可包括相对于彼此正交的至少两个分量导频信号。导频信号可通过将在时间维度和频率维度上均具有有限维度的窗口应用至复指数信号来产生。
图20示出无线收发器装置600的示例。装置600可用于实现方法400或200。装置600包括处理器602、存储有在处理器所执行的计算期间可由处理器运行的指令和数据的存储器604。装置600包括接收和/或发送电路606，例如，包括用于接收或发送信号的射频操作。
应理解，公开了利用基于复正交函数的导频信号的无线数据发送和接收技术。
本文档中所描述的公开的实施方案、模块和其他实施方案以及功能操作可以以数字电子电路或计算机软件、固件或硬件(包括本文档中公开的结构及其结构等效物)，或者以它们中的一个或多个的组合来实现。所公开的实施方案和其他实施方案可以被实现为一个或多个计算机程序产品，即，编码在计算机可读介质上的用于由数据处理设备执行或者用于控制数据处理设备的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储装置、机器可读存储基板、存储器装置、影响机器可读传播信号的物质的组合，或者它们中的一个或多个的组合。术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有设备、装置和机器，举例来说包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，所述设备可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一个或多个的组合的代码。传播信号是人为产生的信号，例如机器产生的电信号、光学信号或电磁信号，产生所述信号以便对信息进行编码以供发送至合适的接收器设备。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且可以以任何形式进行部署，包括作为单独的程序或作为模块、部件、子例程或适于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)。可以将计算机程序部署成在一台计算机上或位于一个站点或跨多个站点分布并且通过通信网络互连的多台计算机上执行。
本文档中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器来执行，所述一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序，以便通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。所述过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行，并且设备也可以实现为所述专用逻辑电路。
举例来说，适于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本要素是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。一般来说，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储装置(例如磁盘、磁光盘或光盘)，或者可操作地连接以便从所述一个或多个大容量存储装置接收数据或向其传递数据或两者。然而，计算机不需要具有此类装置。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，举例来说包括：半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM和闪存存储器装置；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入其中。
虽然本专利文档包含许多细节，但这些不应当被解释为对所要求保护的发明的范围或可能要求保护的内容进行限制，而是作为特定于具体实施方案的特征的描述。在本文档中在多个单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合实现。相反地，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方案中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管上文可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初要求如此，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从所述组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。类似地，虽然在附图中操作是以特定顺序描绘的，但这不应当被理解为要求必须以所示的特定顺序或按连续顺序执行此类操作，或者必须执行所有示出的操作以实现期望的结果。
只公开了几个示例和实现方式。可以基于所公开的内容对所描述的示例和实现方式以及其他实现方式做出变化、修改和增强。

Claims (17)

1.无线通信方法，包括：
生成表示为复指数信号的导频信号，其中，所述复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位；以及
利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送所述导频信号，
其中，生成所述导频信号包括：通过以下步骤由延迟-多普勒域封装来生成所述导频信号：
选择满足目标开销分配的时间-频率晶格；
在对应于所述时间-频率晶格的环面中封装多个导频，导频的数量选择成满足传统传输网络中的信道的目标延迟和多普勒扩展；以及
通过应用辛变换，将所述环面中的所述多个导频变换到延迟-多普勒域。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述传统传输网络包括长期演进(LTE)网络。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述传输资源包括：与用于传输的预先指定的副载波和时隙对应的预先指定的资源块。
4.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述时间-频率晶格对应于选择最佳可用的时间-频率晶格。
5.如权利要求1所述的方法，其中，选择所述时间-频率导频晶格包括：选择尽可能粗略的时间-频率导频晶格。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述频率维度中的所述线性相位以每14个符号重复，并且所述时间维度中的所述线性相位以12个时隙的倍数重复。
7.无线通信装置，包括：
存储器，存储指令；
处理器；以及
发射器，通信地联接至所述存储器和所述处理器，其中，所述存储器存储指令，以用于使所述处理器：
生成表示为复指数信号的导频信号，其中，所述复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位，
其中，所述发射器利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上发送所述导频信号，以及
其中，生成所述导频信号包括：通过延迟敏感导频封装生成所述导频信号，其中，通过延迟敏感导频封装生成所述导频信号包括：
选择满足目标开销的时间-频率导频晶格；
在时间域中选择最小尺寸的导频观察窗口，以在多普勒环面中支持一个导频信号；
在对应于所述时间-频率晶格的环面中封装多个导频，导频的数量选择成满足传统传输网络中的信道的目标延迟和多普勒扩展；
通过应用辛变换，将延迟-多普勒域变换至时间-频率域；以及
将窗口函数应用至所述时间-频率域。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述传统传输网络包括长期演进(LTE)网络。
9.如权利要求7所述的装置，其中，所述处理器还实施如权利要求1至6中的任一项所述的方法。
10.如权利要求7所述的装置，其中，选择所述时间-频率导频晶格包括选择尽可能最佳的晶格。
11.无线通信方法，包括：
接收表示为复指数信号的导频信号，其中，所述复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位，其中，所述导频信号利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源而在无线通信信道上被传输；以及
处理接收到的导频信号以执行信道恢复和干涉抑制，
其中，由以下方式通过时间-频率封装生成所述导频信号：
选择时间-频率导频晶格以支持接收器基于单个导频信号进行的信道估计；
通过使晶格点之间具有相等距离以满足目标开销的方式交错多个时间-频率导频晶格，生成导频信号的布置；
将所述单个导频信号映射至与所述时间-频率导频晶格相关联的延迟-多普勒环面；
通过应用辛变换，将所述延迟-多普勒环面中的所述单个导频信号变换到延迟-多普勒域；
产生多个时间-频率晶格并且交错所述多个时间-频率晶格；以及
将窗口函数应用至每个时间-频率平面。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述传统传输网络包括长期演进(LTE)网络。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述传输资源包括：与用于传输的预先指定的副载波和时隙对应的预先指定的资源块。
14.无线通信装置，包括：
存储器，存储有指令；
处理器；以及
接收器，通信地联接至所述存储器和所述处理器，
其中，所述接收器接收表示为复指数信号的导频信号，其中，所述复指数信号具有时间维度中的第一线性相位和频率维度中的第二线性相位，其中，所述导频信号利用传统传输网络中指定用于导频信号传输的传输资源在无线通信信道上被传输，
其中，所述存储器存储用于使所述处理器处理接收到的导频信号以执行信道恢复和干涉抑制的指令，以及
其中，由以下方式通过时间-频率封装生成所述导频信号：
选择时间-频率导频晶格以支持接收器基于单个导频信号进行的信道估计；
通过使晶格点之间具有相等距离以满足目标开销的方式交错多个时间-频率导频晶格，生成导频信号的布置；
将所述单个导频信号映射至与所述时间-频率导频晶格相关联的延迟-多普勒环面；
通过应用辛变换，将所述延迟-多普勒环面中的所述单个导频信号变换到延迟-多普勒域；
产生多个时间-频率晶格并且交错所述多个时间-频率晶格；以及
将窗口函数应用至每个时间-频率平面。
15.如权利要求14所述的装置，其中，所述传统传输网络包括长期演进(LTE)网络。
16.如权利要求14所述的装置，其中，所述传输资源包括与用于传输的预先指定的副载波和时隙对应的预先指定的资源块。
17.如权利要求15所述的装置，其中，所述频率维度中的所述线性相位以每14个符号重复，并且所述时间维度中的所述线性相位以12个时隙的倍数重复。
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