DE60103495T2

Channel estimation for time division duplex communication systems

Abstract

A plurality of communication bursts are used to communicate data in a shared spectrum in a time slot of a time division duplex communication system. Each burst has an associated midamble sequence of a set of known sequences. A wireless communication apparatus has a receiver component configured to receive the plurality of communication bursts and to define a received vector corresponding to the received bursts. A channel estimator is provided that is configured to estimate channel information of the plurality of communication bursts by constructing a block matrix having a plurality of identical right circulant matrix blocks using the known midamble sequences and the received vector. A data detector then recovers data from the received communication bursts using the estimated wireless channel information.

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40 claims: 29 independent, 11 dependent

  1. 1
    A method for estimating a radio channel in a Time division duplex communication system in which a code division Vielfachzugriffssverfahren is used, wherein the system associated with N midamble sequences are, wherein the radio channel between a single transmitter and a each recipient is established, the individual transmitter K communication bursts transmits, in the same spectrum in a time slot, wherein each burst having an associated midamble sequence of the N sequences, wherein the receiver the N midamble sequences are known and the receiver comprises a Vector receives, of the transferred Midamble sequences of the K communication bursts at the single receiver corresponds; in which the method characterized by the steps of:To construct a matrix having N identical right circulant matrix blocks based partly on the known N midamble sequences (50. 52);and Estimate the radio channel based in part on one of the N blocks and the received vector (54). Verfahren zum Schätzen eines Funkkanals in einem Zeitduplex-Kommunikationssystem, in dem ein Codemultiplex-Vielfachzugriffssverfahren verwendet wird, wobei dem System N Midamble-Sequenzen zugeordnet sind, wobei der Funkkanal zwischen einem einzelnen Sender und einem einzelnen Empfänger eingerichtet ist, wobei der einzelne Sender K Kommunikationsbursts in einem gemeinsamen Spektrum in einem Zeitschlitz überträgt, wobei jeder Burst eine zugeordnete Midamble-Sequenz der N Sequenzen aufweist, wobei dem Empfänger die N Midamble-Sequenzen bekannt sind und der Empfänger einen Vektor empfängt, der den übertragenen Midamble-Sequenzen der K-Kommunikationsbursts am einzelnen Empfänger entspricht;wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: Konstruieren einer Matrix mit N identischen rechts zyklischen Matrixblöcken basierend teilweise auf den bekannten N Midamble-Sequenzen (50, 52);und Schätzen des Funkkanals basierend teilweise auf einem der N Blöcke und dem empfangenen Vektor (54).
  2. 2
    The method of claim 1, further characterized by that the Radio channel estimation is carried out using a method of least squares. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Funkkanalschätzung unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate ausgeführt wird.
  3. 3
    The method of claim 2, further characterized by that the Method of least squares Ver use a single running cyclic correlator becomes. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Methode der kleinsten Quadrate unter Ver wendung eines einzelnen zyklischen Korrelators ausgeführt wird.
  4. 4
    The method of claim 2, further characterized by that the Method of least squares using a discrete executed Fourier transform becomes. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Methode der kleinsten Quadrate unter Verwendung einer diskreten Fourier-Transformation ausgeführt wird.
  5. 5
    The method of claim 1, further characterized by that N a maximum number assigned by the system midamble codes is. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß N eine maximale Anzahl von dem System zugeordneten Midamble-Codes ist.
  6. 6
    The method of claim 1, further characterized by that N a number of different midamble is transmitted in the K bursts will. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß N eine Anzahl verschiedener Midambles ist, die in den K Bursts übertragen werden.
  7. 7
    The method of claim 1, further characterized by the existence Measure for estimating a length of Channel response of the radio channel is. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Maß für die Schätzung eine Länge einer Kanalantwort des Funkkanals ist.
  8. 8
    Empfänger (28) zur Verwendung in einem Zeitduplex-Funkkommunikationssystem, indem ein Codemultiplex-Vielfachzugriffsverfahren verwendet wird, wobei dem System N Midamble-Sequenzen zugeordnet sind, ein einzelner Sender (38) im System K Kommunikationsbursts in einem gemeinsamen Spektrum in einem Zeitschlitz überträgt, jeder Burst eine zugeordnete Midamble-Sequenz der N Sequenzen aufweist, dem Empfänger (28) die N Midamble-Sequenzen bekannt sind, und der Empfänger (28) eine Antenne (40) zum Empfangen der K-Kommunikationsbursts aufweist, die einen Vektor enthalten, der den übertragenen Midamble-Sequenzen der Bursts entspricht; wobei der Empfänger (28) gekennzeichnet ist durch:eine Kanalschätzeinrichtung (44) zum Konstruieren einer Matrix mit N identischen rechts zyklischen Matrixblöcken basierend teilweise auf den bekannten N Midamble-Sequenzen und zum Schätzen des Funkkanals zwischen dem Empfänger und dem einzelnen Sender basierend teilweise auf einem der N Blöcke und dem empfangenen Vektor;und einen Datendetektor (46) zum Wiedergewinnen von Daten von den empfangenen Kommunikationsbursts unter Verwendung des geschätzten Funkkanals. receiver (28) For use in a time division duplex radio communication system by a Code division multiple access methods is used, wherein the system associated with N midamble sequences are, a single transmitter (38) In system K communication bursts transmits, in the same spectrum in a time slot, each Burst having an associated midamble sequence of the N sequences, the receiver (28) the N midamble sequences are known, and the receiver (28) an antenna (40) For receiving the K communication bursts which contain a vector of the transmitted midamble sequences Bursts corresponds;wherein the receiver (28in) is through: a channel estimator (44) Identical for constructing a matrix having N right cyclic matrix blocks based in part on the known N midamble sequences and Estimate the radio channel between the receiver and the individual stations based in part on one of the N blocks and the vector received;and a data detector (46) for retrieving data from the received communication bursts using the estimated Radio channel.
  9. 9
    Empfänger nach Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Datendetektor ein Mehrbenutzer-Detektor ist. receiver Further characterized according to claim 8, that the data detector a multi-user detector is.
  10. 10
    Empfänger nach Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Datendetektor ein Einzelbenutzer-Detektor ist. receiver Further characterized according to claim 8, that the data detector a single-user detector.
  11. 11
    Empfänger nach Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Funkkanalschätzung unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate ausgeführt wird. receiver Further characterized according to claim 8, that the radio channel estimate among Using a method of least squares is executed.
  12. 12
    Empfänger nach Anspruch 11, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Methode der kleinsten Quadrate unter Verwendung einer diskreten Fourier-Transformation ausgeführt wird. receiver Further characterized according to claim 11, that the method of least squares using a discrete Fourier transform accomplished becomes.
  13. 13
    Empfänger nach Anspruch 11, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Methode der kleinsten Quadrate unter Verwendung eines einzelnen zyklischen Korrelators ausgeführt wird. receiver Further characterized according to claim 11, that the method of least squares using a single cyclic running correlator becomes.
  14. 14
    A wireless spread spectrum communication system, in which a code division multiple access method is used, wherein the system associated with N midamble sequences, the System communications using communication bursts points out, and each burst having an associated midamble sequence; in which a base station (12) Comprising:a Data generator (32) For generating data;several Modulation / spreading devices (34) For formatting the data generated in K communication bursts, the time such are multiplexed, that they arranged in the same time slot and in a shared spectrum are;and an antenna (38) For transmitting the K communication bursts;and a user equipment (28) With: an antenna (40) for receiving the K communication bursts including a vector, of the transferred Midamble sequences of the bursts correspond;the system characterized in that User device further comprises: a channel estimator (44) Identical for constructing a matrix having N right cyclic matrix blocks based partly on the N midamble sequences and estimating the Radio channel between the base station and the user device based in part on one of the N blocks and the received vector;and a data detector (46) For recovering Data of the received communication bursts using the estimated Radio channel. Drahtloses Spreizspektrum-Kommunikationssystem, in dem ein Codemultiplex-Vielfachzugriffsverfahren verwendet wird, wobei dem System N Midamble-Sequenzen zugeordnet sind, wobei das System Kommunikationen unter Verwendung von Kommunikationsbursts ausführt, und wobei jeder Burst eine zugeordnete Midamble-Sequenz aufweist;wobei eine Basisstation (12) aufweist: einen Datengenerator (32) zum Erzeugen von Daten;mehrere Modulations-/Spreizeinrichtungen (34) zum Formattieren der erzeugten Daten in K Kommunikationsbursts, die derart zeitlich gemultiplext sind, daß sie im gleichen Zeitschlitz und in einem gemeinsamen Spektrum angeordnet sind;und eine Antenne (38) zum Aussenden der K Kommunikationsbursts;und eine Benutzereinrichtung (28) mit: einer Antenne (40) zum Empfangen der K Kommunikationsbursts, die einen Vektor enthalten, der den übertragenen Midamble-Sequenzen der Bursts entsprechen;wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß die Benutzereinrichtung ferner aufweist: eine Kanalschätzeinrichtung (44) zum Konstruieren einer Matrix mit N identischen rechts zyklischen Matrixblöcken basierend teilweise auf den N Midamble-Sequenzen und zum Schätzen des Funkkanals zwischen der Basisstation und der Benutzereinrichtung basierend teilweise auf einem der N Blöcke und dem empfangenen Vektor;und einem Datendetektor (46) zum Wiedergewinnen von Daten von den empfangenen Kommunikationsbursts unter Verwendung des geschätzten Funkkanals.
  15. 15
    System nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Datendetektor (46) ein Mehrbenutzer-Detektor ist. System, further characterized in claim 14, that the Data detector (46) Is a multi-user detector.
  16. 16
    System nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Datendetektor (46) aus mehreren Einzelbenutzer-Detektoren besteht. System, further characterized in claim 14, that the Data detector (46) Consists of several single-user detectors.
  17. 17
    System nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Funkkanalschätzung unter Verwendung einer Methode der kleinsten Quadrate ausgeführt wird. System, further characterized in claim 14, that the Radio channel estimation is carried out using a method of least squares.
  18. 18
    System nach Anspruch 17, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Methode der kleinsten Quadrate unter Verwendung einer diskreten Fourier-Transformation ausgeführt wird. System, further characterized in claim 17, that the Method of least squares using a discrete executed Fourier transform becomes.
  19. 19
    System nach Anspruch 17, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Methode der kleinsten Quadrate unter Verwendung eines einzelnen zyklischen Korrelators ausgeführt wird. System, further characterized in claim 17, that the Method of least squares using a single running cyclic correlator becomes.
  20. 20
    System nach Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (12) Daten mit einer Datenrate von 2 Mbps an die Benutzereinrichtung (28) effektiv überträgt. System, further characterized in claim 14, that the Base station (12) Data with a data rate of 2 Mbps to the user equipment (28) Effectively transfers.
Independent claims20