CN1838656A - 上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供在具有智能天线的正交频分多址系统(OFDMA)中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法和装置。本发明方法包括：在训练符号传输间隔期间接收并存储所发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；使用通过对训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行快速傅立叶变换(FFT)算法而获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；根据估计的载波频率偏移补偿所存储的、时域中的训练符号；和使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中所述频域中的训练符号是通过对由补偿在训练符号传输间隔期间的载波频率偏移而得到的时域中的训练符号应用FFT算法获得的。

Description

上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置和方法

本申请包含涉及于2005年3月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2005-24801的主题，其全部内容援引于此以供参考。

技术领域

本发明涉及在具有智能天线(smart antenna)的正交频分多址(OFDMA)系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法和装置。更具体地说，本发明涉及在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的如下方法和装置：用于在具有智能天线的OFDMA系统中，在基站中不需要发送额外的周期性同步符号、使用发送来计算天线加权向量的训练(training)符号估计并补偿基站和终端之间存在的载波频率偏移之后估计天线加权向量；或者利用用以提高具有智能天线的OFDMA系统中的传输容量的空分多址(SDMA)，即使在具有不同载波频率偏移的多个终端经由同一频带同时传输用来估计天线系数训练符号的情况下，也能在没有其他终端信号干扰下估计和补偿关于期望的终端的载波频率偏移之后估计天线加权向量。

背景技术

通常，OFDMA系统优势在于它可以在使用正交子载波的多载波通信系统的高速数据传输期间、防止在符号之间突然增加的干扰，通过简单的单抽头均衡器容易地补偿频率选择性衰落信道，并且可以使用快速傅立叶变换(FFT)高速实现。由于上述优点，近年来已经在各种高速数据传输系统中采用OFDMA系统作为传输系统。这种OFDMA系统是通过使用正交频分复用方案、根据多个用户所需的传输率在整个频带上分配子载波的系统。

同时，智能天线系统通常针对终端的多样性、将波束形成为期望的终端信号，同时在不期望的终端信号中形成空值。因此，虽然同一小区或相邻小区中的多个终端使用同一频带发送信号，但是该系统可以解调期望的终端信号而不受任何干扰。这具有各种优点，诸如信噪比提高、服务覆盖率扩大、基站容量增加等。

在具有智能天线的OFDMA系统中，通过从终端经由上行链路向基站发送用于估计天线加权向量的训练符号来开始波束形成(beamforming)处理。然后，基站使用接收到的训练符号在时域中估计天线加权向量，或者在执行FFT算法后在频域中估计天线加权向量。在具有智能天线的OFDMA系统的天线加权向量估计处理中，如果在训练符号中存在载波频率偏移，则由于子信道之间的干扰引起的噪声增加和相位旋转引起的训练符号失真等，在时域或频域实现的天线加权向量估计的性能将变差。

因此，现有智能天线系统通过在估计天线加权向量之前发送同步符号、并进行上行链路同步来估计并补偿终端的载波频率偏移，以降低在基站和终端之间存在的载波频率偏移而导致的性能变差。这种现有智能天线系统的载波同步方法提供反馈循环，该反馈循环允许基站使用接收到的同步符号估计载波频率偏移，并允许终端使用经由下行链路控制信道接收的估计值来补偿载波频率偏移。这导致进行上行链路载波频率同步时的时间延长。此外，在上述处理期间在基站和小区中移动的终端之间存在的载波频率偏移根据多普勒频移随着时间进程而改变，这需要通过周期性地发送同步符号来实施载波频率同步。

另一方面，作为在具有单天线的OFDMA中用于解决上述问题的现有技术方法之一，提出了这样的方法，它经由在具有单天线的OFDMA的上行链路上接收同步符号的基站、使用同步符号估计载波频率偏移，其中多个终端经由不同频带发送信号，使用关于之后接收到的上行链路符号的、估计的载波频率偏移。

即，基站估计每个终端的载波频率偏移，在时域或频域中补偿之后接收到的终端信号的载波频率偏移。时域补偿方法通过使用估计的载波频率偏移、由接收到的时域信号中存在的每个终端信号的载波频率偏移补偿相位旋转量。然而，由于在补偿处理期间、在经由其他频带发送的终端信号中存在的载波频率偏移的增加，该方法可能导致在频域中的多用户干扰。同时，频域补偿方法是使用由估计的载波频率偏移确定的函数、通过圆周卷积补偿在FFT算法后接收到的信号中出现的失真。然而，该方法不能补偿子载波之间的干扰。

这两个现有技术方法应用到具有单天线的OFDMA系统而不是具有智能天线的系统中；因此，不适用于应用本发明的、具有智能天线的OFDMA系统。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法和装置，其在具有智能天线的OFDMA系统中、使用发送来计算天线加权向量的训练符号估计天线加权向量而不需要额外的周期性同步符号传输、在基站中估计并补偿基站和终端之间存在的载波频率偏移后，估计天线加权向量。

本发明的另一目的是提供在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法和装置，其使用用以提高具有智能天线的OFDMA系统中的传输容量的SDMA、即使在具有不同载波频率偏移的多个终端经由同一频带同时发送训练符号来估计天线系数的情况下、在没有其他终端信号干扰下估计并补偿关于期望的终端的载波频率偏移后，估计天线加权向量。

根据本发明的一个方面，提供一种在具有智能天线的正交频分多址(OFDMA)系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法包括步骤：a)在训练符号传输间隔期间接收并存储发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；b)使用通过对训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行快速傅立叶变换(FFT)算法获得的频域中的训练符号，来估计载波频率偏移；c)根据估计的载波频率偏移补偿所存储的时域中的训练符号；和d)使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中所述频域中的训练符号是通过对由补偿在训练符号传输间隔期间的载波频率偏移而得到的时域中的训练符号应用FFT算法获得的。

根据本发明的另一方面，提供一种在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法包括步骤：a)使用通过对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT算法而获得的频域中的训练符号，来估计载波频率偏移；b)根据估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号的载波频率偏移；c)使用通过对由补偿载波频率偏移得到的时域中的训练符号执行FFT算法而获得的频域中的训练符号来估计天线加权向量；和d)在训练符号传输期间重复执行所述步骤a)到c)。

根据本发明的又一方面，提供一种在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法包括步骤：a)在训练符号传输间隔的一部分期间接收并存储发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；b)使用通过对训练符号传输间隔的一部分期间接收到的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；c)根据在所述步骤b)估计的载波频率偏移补偿所存储的、时域中的训练符号的载波频率偏移；d)使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中频域中的训练符号是通过由在所述步骤c)补偿在训练符号传输间隔的一部分期间的载波频率偏移而得到的时域中的训练符号应用FFT算法获得的；e)使用通过对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT算法获得的频域中的训练符号，来估计载波频率偏移；f)根据在所述步骤e)估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收的、时域中的训练符号的载波频率偏移；g)使用通过对在所述步骤f)补偿的时域中的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号，来估计天线加权向量；和h)在剩余的训练符号传输间隔期间重复执行所述步骤e)到g)。

根据本发明的又一方面，提供一种在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置，该装置包括：训练符号存储装置，用于在训练符号传输间隔期间接收并存储从终端发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；载波频率偏移估计装置，用于使用在FFT装置通过对训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行FFT获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；载波频率偏移补偿装置，用于根据在载波频率偏移估计装置估计的载波频率偏移来补偿存储在训练符号存储装置中的、时域中的训练符号的载波频率偏移；FFT装置，用于对在训练符号传输间隔期间接收到的训练符号和在载波频率偏移补偿装置中补偿的时域中的训练符号执行FFT算法；和天线加权向量估计装置，用于使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中该频域中的训练符号是通过对在训练符号传输间隔期间在载波频率偏移补偿装置上补偿的时域中的训练符号执行FFT算法获得的。

根据本发明的又一方面，提供一种在具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置，该装置包括：一种用于在具有智能天线的OFDMA系统中的上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置，该装置包括：载波频率偏移估计装置，用于使用通过在FFT装置对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；载波频率偏移补偿装置，用于根据在载波频率偏移估计装置估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收的、时域中的训练符号的载波频率偏移；FFT装置，用于对在载波频率偏移补偿装置中补偿的时域中的训练符号执行FFT算法；天线加权向量估计装置，用于使用在FFT装置获得的频域中的训练符号来估计天线加权向量；和用于在训练符号的传输间隔期间重复执行载波频率偏移估计装置、载波频率偏移补偿装置、FFT装置和天线加权向量估计装置的装置。

将通过下面的描述理解本发明的其他目的和优点，并通过本发明实施例理解得更加清楚。此外，可以发现通过权利要求中限定的装置及其组合可以实现本发明的目的和优点。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是显示在应用本发明的蜂窝式系统中、具有在一个基站和该基站覆盖的小区中存在的不同载波频率偏移的多个终端的视图；

图2A是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中的终端的发送端结构的视图；

图2B是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中的基站的接收端结构的视图；

图3A是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中用作基本资源结构的箱(bin)的视图；

图3B是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中分配资源来传输用于计算天线加权向量的训练符号的实例的视图；

图4A是显示在根据本发明一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的流程图；

图4B是用于说明在根据本发明一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的处理顺序的实例的视图；

图5A是图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的流程图；

图5B是用于图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的处理顺序的实例的视图；

图6A是图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的流程图；和

图6B是用于图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的处理顺序的实例的视图。

具体实施方式

通过下列结合附图的详细描述，上述目的、特征和优点将变得更加清楚；并且基于上述描述，本发明所属的本领域技术人员将理解本发明的技术宗旨。此外，在下面的描述中，如果公知领域的描述可能混淆本发明，则将不详细描述公知领域。下面，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是显示在应用本发明的蜂窝式系统中具有在一个基站和该基站覆盖的小区中存在的不同载波频率偏移的多个终端的视图。

如图1所示，多个终端103存在于由一个基站101覆盖的小区102中。基站101经由下行链路发送信号到小区102中的所有终端103；并且终端103经由基站101分配给每个终端103的上行链路将信号发送到基站101。在该结构中，由于振荡器的不稳定和每个终端的移动性产生的多普勒频率跃迁，在每个终端103和基站101之间出现了对于每个终端不同的载波频率偏移ε_m105。此外，由于基站101经由同一频带或相邻频带接收由该载波频率偏移而导致失真的信号，因此系统性能降低。

图2A是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中的终端的发送端结构的视图。

如图2A所示，终端发送装置包括：调制器203，用于接收并调制由特定终端的资源分配单元202分配的资源分配细节(particular)、由特定终端的训练信号发生器201产生的训练信号(符号)和来自特定终端的数据；串行/并行转换器204，用于将调制器203调制的串行信号转换为并行信号；逆快速傅立叶变换(IFFT)单元205，用于对经串行/并行转换器204转换的并行信号执行IFFT算法；并行/串行转换器206，用于将由IFFT单元205变换的并行信号转换回串行信号；和循环前缀(CP)插入和数字/模拟(D/A)转换器，用于将CP插入由并行/串行转换器206转换的数字信号，并将其转换为模拟信号来经由天线发送该信号。由于该发送装置结构在本领域是公知的，为了简明，在这里省略了其详细内容。

图2B是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中的基站的接收端结构的视图，其中天线的数量是N_ant。

如这里所示，基站接收装置包括：多个A/D转换和CP删除器208，用于经由每个天线从特定小区内的每个终端中接收模拟信号，并将其转换为数字信号，并且分别从每个经转换的信号中删除CP；多个串行/并行转换器204，用于分别将经A/D转换和CP删除器208删除了CP的串行信号转换为并行信号；训练符号存储单元209，用于存储来自串行/并行转换器204的训练符号；多个载波频率偏移补偿器210，用于根据来自载波频率偏移估计器212的载波频率偏移估计结果、来分别补偿关于来自训练符号存储单元209的训练符号的载波频率偏移；多个快速傅立叶变换(FFT)单元211，用于分别对经载波频率偏移补偿器210补偿的载波频率偏移执行FFT算法；载波频率偏移估计器212，用于接收由特定终端的资源分配单元215分配的资源分配细节、由特定终端的训练信号发生器214产生的训练信号(符号)和FFT单元211变换来的信号，并且用于估计载波频率偏移来将其提供到载波频率偏移补偿器210；天线加权向量计算和波束形成器213，用于接收由特定终端的资源分配单元215分配的资源分配细节、由特定终端的训练信号发生器214产生的训练信号(符号)和FFT单元211变换来的信号，并且用于计算或估计天线加权向量并形成天线波束；并行/串行转换器206，用于将来自天线加权向量计算和波束形成器213的并行信号转换回串行信号；和解调器216，用于解调来自并行/串行转换器206的信号来恢复来自特定终端的数据。

在上述这种基站接收装置的组件中，与根据本发明的、用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置相关的重要组件如下：载波频率偏移估计器212、载波频率偏移补偿器210、训练符号存储单元209、FFT单元211、天线加权向量计算和波束形成器213等。

将在下面详细描述根据本发明的、用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置的实施例。本发明的装置包括：训练符号存储单元209，用于在训练符号传输间隔期间接收并存储从终端发送的时域中的用来计算或估计天线加权向量的训练符号；载波频率偏移估计器212，用于使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过在FFT单元211中对在训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行FFT算法获得的；载波频率偏移补偿器210，用于根据载波频率偏移估计器212估计的载波频率偏移补偿存储在训练符号存储单元209中的时域中的训练符号的载波频率偏移；FFT单元211，用于对在训练符号传输间隔期间接收到的训练符号和经载波频率偏移补偿器210补偿的训练符号执行FFT算法；和天线加权向量计算或估计器213，用于使用频域中的训练符号计算或估计在训练符号传输间隔期间的天线加权向量，其中频域中的训练符号通过在FFT单元211对经载波频率偏移补偿器210补偿的、时域中的训练符号执行FFT算法得出的。

在下面描述根据本发明的用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置的另一实施例。具体地说，根据本发明另一实施例的装置包括：载波频率偏移估计器212，用于使用通过在FFT装置211对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号执行FFT算法得出的、频域中的训练符号来估计载波频率偏移；载波频率偏移补偿器210，用于根据在载波频率偏移估计器212估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号的载波频率偏移；FFT单元211，用于对在载波频率偏移补偿器210中补偿过的时域中的训练符号执行FFT算法；天线加权向量估计器213，用于使用在FFT单元211中提供的频域中的训练符号来计算或估计天线加权向量；和用于在训练符号的传输间隔期间、重复执行载波频率偏移估计器212、载波频率偏移补偿器210、FFT单元211和天线加权向量估计器213的操作的装置。

将在后面参照图4到6描述两个装置的详细内容。在图2A和2b中所示的其他组件在本领域中是公知的，因此，不在这里提供进一步的解释。

如上所述，正如采用智能天线的普通OFDMA或OFDM系统中那样，本发明的装置在发送端执行IFFT算法，同时在接收端对每个天线执行FFT算法。

在接收端，允许将在关于每个天线的FFT单元211之后的子载波经历的信道以在其间没有干扰的频率非选择性衰落方式进行模拟。

图3A是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中用作基本资源结构的箱(bin)的视图。

图3A中几条直线指示的部分302表示在接收端已知的导频子载波，而其他部分指示用于传输数据和训练符号的子载波。

此外，在图3A中作为例子所示的一个资源由9个子载波组成。在本发明中，包括多个子载波的一个资源称为“箱”。允许每个用户使用多于一个箱。

图3B是显示在应用本发明的具有智能天线的OFDMA系统中分配资源来传输用于计算天线加权向量的训练符号的一个实例的视图，其中引入配置区域的一个实例来使用该箱传输训练符号。

分配来传输训练符号的箱数可以根据天线数和所要求的波束形成的性能而改变。

为了防止由于训练符号减少而导致的性能降低，通常，需要确定用于传输训练符号的区域大小，使得训练符号的数量至少是天线数量的两倍。下面，将给出用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法使用总共64个二进制相移键控(BPSK)或正交相移键控(QPSK)符号作为关于一个箱的8个时隙期间的训练符号。

图4A是显示在根据本发明一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的流程图，而图4B是用于图解在根据本发明一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的处理顺序的实例的视图。

首先，在步骤S400和S401，基站在训练符号传输间隔期间接收并存储从终端发送的时域中的训练符号用来计算天线加权向量。即，基站在具有多个时隙和箱(bin)的训练符号传输间隔期间存储经由智能天线接收到的时域中的训练符号用来计算天线加权向量。

在下一步S402，本发明的处理使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过对在训练符号传输间隔期间接收到的信号(训练符号)执行FFT算法产生的。换句话说，该处理使用通过对在训练符号传输间隔期间从终端发送的时域中的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移。

然后，该处理在时域中补偿所存储的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。即，该处理在步骤S403使用估计的载波频率偏移来在时域中补偿所存储的时域中的训练符号的载波频率偏移。更确切地说，该处理使用估计的载波频率偏移在时域中补偿存储在训练符号存储单元209中的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。

在接下来的步骤S404和S405中，该处理使用频域中的训练符号来估计或计算天线加权向量，其中所述频域中的训练符号是通过对由补偿载波频率偏移获得的时域中的训练符号执行FFT算法获得的。

将在下面对上述每个步骤的实施例给出更具体的解释。

首先，存储步骤S400和S401在训练符号传输间隔期间在训练符号存储单元209中存储经由基站的N_ant个天线接收到的时域中的训练符号。

然后，使用频域中的训练符号的载波频率偏移估计步骤S402使用下列方程1估计关于频域中的训练符号以及已知训练符号的载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号通过在FFT单元211对在训练符号传输间隔期间接收并存储的信号执行FFT算法产生的：

${\widehat{\mathrm{\ϵ}}}_m=\frac{1}{2\mathrm{\π}(1+N_G/N)}\arg (\underset{l=0}{\overset{L-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{m,l,k}^H\·P_{m,l+1,k})$ Eq.(1)

其中

是第m终端的估计的载波频率偏移；K是分配给一个箱的子载波的数量；L是分配用来天线向量计算的箱的时隙数；N是FFT单元的大小；N_G表示保护间隔的大小；P_m，l，k＝[P_m，l，k(0)P_m，l，k(1)…P_m，l，k(N_ant-1)]^T是在分配来用于计算第m终端的天线加权向量的箱中的子载波k和时隙l上的互相关向量，并且可以重写为 $P_{m,l,k}=X_{m,l,k}^{*}\·Y_{l,k};$ Y_l，k＝[Y_l，k(0)Y_l，k(1)…Y_l，k(N_ant-1)]^T表示在所分配的箱中的子载波k和时隙l上从N_ant个天线接收的信号向量；X_m，l，k指示对基站接收端已知的、作为第m终端的训练符号发生器214的输出的、在子载波k和时隙l上的训练符号；(·)^H是共轭转置矩阵，而(·)^*指的是复共轭。

即，如在方程1定义的那样，使用频域中的训练符号的载波频率偏移估计步骤S402通过将由对在训练符号传输间隔期间经由多个天线(智能天线)接收的、时域中的训练符号执行FFT算法而获得的频域中的训练符号乘以基站已知的训练符号，来得出每个子载波的互相关向量。然后，该处理通过进行在两个时隙期间关于相同子载波的互相关向量的内部运算，来计算在训练符号传输间隔期间的平均值，然后根据平均值的相位信息估计每个终端的载波频率偏移。

甚至在终端经由同一箱发送信号的SDMA中，使用上面方程1的载波频率偏移估计技术也可以估计期望的终端的载波频率偏移，而不受从具有不同载波频率偏移的多个终端发送的信号的干扰。即，在允许终端经由同一频带向基站发送信号的SDMA中，可以通过使用方程1的方案来估计采用同一频带的每个终端的载波频率偏移。为了帮助理解上面的方程1，将参照下面的方程(2)到(4)进行描述。

下面的方程(2)表示当在基站和第m终端之间存在载波频率偏移ε_m时，在天线布置中接收的频域中的信号向量。

Eq.(2)

此外，Y_m，l，k＝[Y_m，l，k(0)Y_m，l，k(1)…Y_m，l，k(N_ant-1)]^T表示由N_ant个天线接收的、在同样分配给多个终端的一个箱中的子载波k和时隙l上的第m终端的信号向量；并且当在小区内有M个终端时定义为Y_l，k＝Y_0，l，k+Y_1，l，k+…+Y_M-1，l，k。并且 $a\left({\mathrm{\θ}}_m\right)=[1,e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}d\sin {\mathrm{\θ}}_m},...,e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}(N_{\mathrm{ant}}-1)d\sin {\mathrm{\θ}}_m}]$ 是当使用的载波的波长是λ、天线之间的距离是d并且第m终端关于天线布置的倾角是θ_m时的导引(steering)向量。W_m，l，k＝[W_m，l，k(0)W_m，l，k(1)…W_m，l，k(N_ant-1)]是在天线接收的噪声向量，并且H_m，l，k指示由在子载波k和时隙l上的第m终端的传输信号经历的信道。此时，由于在智能天线系统中天线之间的距离d相对小，假设每个天线经历的信道相同。如方程(2)所示，在基站和终端之间存在载波频率偏移的情况下，接收到的频域中的信号受到信号幅度衰减、相位旋转和子载波之间的干扰影响。下面的方程(3)显示在SDMA中由基站接收的频域中的信号。具有不同载波频率偏移的多个终端经由同一频带发送信号，并且基站接收到的信号可以作为上面的方程(2)表示的信号之和获得。

$Y_{l,k}=\underset{m=0}{\overset{M-1}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_{m,l,k}$

where N_m，l，k＝I_m，l，k+W_m，l，kEq.(3)

例如，如果假设训练符号传输间隔足够大，即如果假设L和K足够大，则在上面方程1中的

可以近似为E[P_m，l，k ^H·P_m，l+1，k]。作为从关于终端的载波频率偏移估计的方程1的 近似得到的E[P_m，l，k ^H·P_m，l+1，k](其中在SDMA中 $m=\tilde{m}$ )，可以表示为：

Eq.(4)

上面的方程(4)是从下面的假设得出的。即，首先假设两个其它终端m₁、m₂的训练符号X_m1，l，k，X_m2，l，k具有 $E[X_{m_1,l,k}\·X_{m_1,l,k}^{*}]=1$ 的自相关和 $E[X_{m_1,l,k}\·x_{m_2,l,k}^{*}]=0$ 的互相关特性，并且a(θ_m)^H·a(θ_m)＝N_ant。此外，还假设在两个相邻时隙之间的多径信道

和H _m,l+1,k 相等。根据上面的方程(4)，即使在由基站同时接收的多个终端信号中存在载波频率偏移的情况下，由训练信号的相关特性，上面方程1中的 的运算结果也包含第

终端信号的分量和频率分量。因此，可以估计期望的终端的载波频率偏移而不受经由同一频带从其他终端发送的信号任何干扰。

另一方面，在步骤S403包含补偿所存储的训练符号中的载波频率偏移的处理使用在步骤S402估计的第m终端的载波频率偏移

在载波频率偏移补偿器210中补偿存储在训练符号存储单元209中的、时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。可以通过方程5实现载波频率偏移补偿：

$y_n^{\′}=y_n\·e^{-j2\mathrm{\π}{\widehat{\mathrm{\ϵ}}}_{m}n/N}$ Eq.(5)

其中y_n＝[y_n(0)y_n(1)…y_n(N_ant-1)]^T是由N_ant个天线在离散时间n处接收到的时域中的信号向量，并且y_n′＝[y_n′(0)y_n′(1)…y_n′(N_ant-1)]^T表示通过补偿载波频率偏移获得的时域中的信号向量。在经由同一频带或不同频带从多个终端发送信号的OFDMA或SDMA系统中，使用上面方程(5)的载波频率偏移补偿方法移除在第m终端的训练符号中存在的载波频率偏移，但是由于在FFT算法后在频域中缺少正交性，所以可能增加其他终端信号的失真。然而，基于最小均方差(MMSE)的天线加权向量估计可以不管干扰信号的噪声和失真而形成空波束，因此，通过该天线加权向量估计可以移除具有不同载波频率偏移的干扰。

同时，根据载波频率偏移补偿的实现方法，该载波频率偏移补偿步骤S403可以在执行FFT算法的频域而不是时域中进行。然而，一旦存在载波频率偏移，由于在子载波之间缺少正交性，所以在OFDMA系统的频域中的信号具有子载波之间的干扰，并且还具有低信噪比(SNR)。这使得波束形成性能降低。然而，由于频域中的载波频率偏移补偿技术不能移除子载波之间的干扰，所以本发明在时域中补偿载波的偏移。

此外，在载波频率偏移补偿步骤S403使用SDMA来增加传输容量的情况下，补偿第m终端的估计的载波频率偏移

可能增加在从其他终端发送来的信号中存在的载波频率偏移，但是通过在此后在频域中形成空波束来移除来自其他终端的信号，从而不影响性能。

另一方面，使用通过对由补偿载波频率偏移获得的时域中的训练符号执行FFT算法而获得的频域中的训练符号的天线加权向量估计步骤S404和S405，可以对于分配给该终端的箱，在MMSE技术下根据下面的方程6的自相关矩阵R和下面方程7的互相关向量P_m计算下面的方程8的第m终端的天线向量加权w_m。

$R=E[Y_{l,k}^{\′}\·Y_{l,k}^{\′H}]$ Eq.(6)

$P_m=E[X_{m,l,k}^{*}\·Y_{l,k}^{\′}]$ Eq.(7)

w_m＝R^-1P_m                                   Eq.(8)

其中E[·]表示在分配用来天线加权向量估计的箱内、在箱区域期间的时隙1和子载波索引k处的期望值。并且，Y_l，k′作为通过补偿载波频率偏移然后执行FFT算法获得的、在第l时隙和第k子载波索引处接收到的时域中的信号向量，由Y_l，k′＝[Y_l，k′(0)Y_l，k′(1)…Y_l，k′(N_ant-1)]^T给出。

同时，在计算天线向量加权w_m时，除了上面方程(8)那样直接计算加权的技术之外，很显然本发明可以采用诸如最小均方(LMS)算法、递归最小均方(RLS)算法之类的自适应算法，还可以使用其他技术代替MMSE技术。

图5A是图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的流程图。与图4A的实施例的计算量和存储器空间相比，其显示了使用更少量的计算量和存储器空间实现相同功能的实施例。

图5B是用于图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的处理顺序的实例的视图。

具体地说，在步骤S501，基站首先使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过对在训练符号传输间隔中两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT算法获得的。

其次，本发明的处理根据估计的载波频率偏移在步骤S502补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号的载波频率偏移。

接下来在步骤S503，该处理使用频域中的训练符号计算天线加权向量，其中通过对从载波频率偏移补偿获得的时域中的训练符号实施FFT算法获得频域中的训练符号。

然后，本发明的处理在步骤S504在训练符号传输期间重复执行步骤S501到S503。

下面，将更具体地提供每一步骤的实施例。

首先，使用频域中的训练符号的载波频率偏移估计步骤S501通过下面的方程9估计关于频域中的训练符号和已知的训练符号的载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过FFT单元211对在训练符号传输间隔中两个时隙期间接收到的时域中的训练符号执行FFT算法获得的。

${\widehat{\mathrm{\ϵ}}}_m=\frac{1}{2\mathrm{\π}(1+N_G/N)}\arg (\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{m,l,k}^H\·P_{m,l+1,k})$ Eq.(9)

即，使用频域中的训练符号的载波频率偏移估计步骤S501通过将频域中的训练符号乘以基站已知的训练符号，获得每个子载波的互相关向量，其中所述频域中的训练符号是通过对在两个时隙期间经由智能天线接收到的时域中的训练符号采用FFT算法获得的。然后，该处理通过执行关于两个时隙的相同子载波的互相关向量的内部运算，来计算在两个时隙期间的平均值，然后根据平均值的相位信息估计载波频率偏移。

此外，关于时域中的训练符号的载波频率偏移补偿步骤S502在载波频率偏移补偿器210中、使用第m终端的估计的载波频率偏移 补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。可以通过上面的方程(5)实现载波频率偏移补偿。

在经由同一频带从多个终端向基站发送信号的SDMA系统中，这是以通过使用每个终端的估计的载波频率偏移来在时域补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移的方式实现的，并且通过使用频域中的训练符号估计的天线加权向量、形成空波束来移除具有不同载波频率偏移的终端的干扰信号，其中频域中的训练符号是通过补偿载波频率偏移然后执行FFT算法获得的。

此外，使用频域中的训练符号的天线加权向量计算步骤S503可以通过使用上面的方程(6)到(8)计算天线加权向量。

如上所述，如图4A和4b所示，根据本发明一个实施例的上行链路频率同步和天线加权向量估计的方法，使用所有在训练符号传输间隔期间接收的频域中的所有训练符号来估计载波频率偏移，并且同时存储所有接收到的训练符号，使用估计的载波频率偏移

补偿在存储的训练符号中存在的载波频率偏移，并且计算天线加权向量。

同时，如图5A和5b所示，根据本发明另一实施例的用于上行链路频率同步和天线加权向量估计的方法，使用在相邻两个时隙中发送的频域中的训练符号估计载波频率偏移，在不存储该训练符号的情况下使用估计的载波频率偏移

补偿关于在两个时隙后接收到的训练符号的载波频率偏移，并且通过重复的载波频率偏移估计和补偿处理计算天线加权向量。

可以以这些方法中每一个应用到诸如载波频率偏移估计器212、载波频率偏移补偿器210、训练符号存储单元209、FFT单元211、天线加权向量计算器213之类的组件的方式实现本发明。

另一方面，本发明不限于上述两种方法，并且根据所要求的计算量和存储器容量可以应用各种方法。如图6A和6b所示，根据本发明另一实施例的用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法可以使用在整个训练符号传输间隔中的指定部分期间接收的频域中的训练符号来估计载波频率偏移，并且同时存储在同一部分期间接收的、时域中的训练符号，并且使用估计的载波频率偏移 补偿在所存储的训练符号中存在的载波频率偏移。如图5A和5b所示的方法，关于在该部分后接收到的训练符号，根据本发明又一实施例的该方法可以重复执行计算天线加权向量的步骤，同时执行载波频率偏移估计和补偿步骤。将参照图6A和6b详细解释该方法的详细内容。

图6A是图解在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的流程图，并且图6B是用于解释在根据本发明另一个实施例的具有智能天线的OFDMA系统中用于上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法的处理顺序的实例的视图。

如图6A所示，本发明在具有多个时隙和箱的训练符号传输间隔的一部分期间对于发送的训练符号执行步骤S600到S604来计算在间隔期间的天线加权向量，同时对于训练符号传输间隔的剩余部分执行下面的步骤S605到S608。

首先在步骤S600和S601，基站在指定的训练符号传输间隔期间接收并存储从终端发送的训练符号来计算天线加权向量。

在后续的步骤S602，本发明的处理使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号通过对在指定的训练符号传输间隔期间接收到的信号执行FFT算法获得。换句话说，该处理使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过对在指定的训练符号传输间隔期间从终端发送的、时域中的信号应用FFT算法获得的。

然后，该处理在时域中补偿所存储的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。即，该处理在步骤S603使用估计的载波频率偏移补偿所存储的时域中的训练符号的载波频率偏移。更具体地说，该处理使用估计的载波频率偏移在时域中补偿存储在训练符号偏移存储单元209中的、时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。

在接下来的步骤S604中，该处理使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中通过对通过补偿载波频率偏移获得的、时域中的训练符号执行FFT算法获得频域中的训练符号。

接下来，在步骤S605，处理使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过对在训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行FFT算法获得。

在步骤S606，该处理使用估计的载波频率偏移补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号的载波频率偏移。

接下来，在下一步骤S607，处理使用频域中的训练符号估计载波频率偏移，其中所述频域中的训练符号是通过对由补偿载波频率偏移获得的时域中的训练符号实施FFT算法所得出。

在最后的步骤S608，该处理在训练符号传输期间重复执行上面的步骤S605到S607。

已经参照图4和5描述了上述每一步骤的具体实施例，因此，为了简明的目的，省略了其详细描述。

如上所述，本发明优点在于在具有智能天线的OFDMA系统中，它可以使用发送的训练符号来估计天线加权向量而不需要额外的周期性不同符号，从而获得在终端和基站之间的快速载波频率同步，而不需要额外的带宽，并且还防止由天线加权向量的估计处理中的载波频率偏移引起的性能的降低。

此外，即使在具有智能天线的OFDMA系统使用SDMA来增加传输容量，或具有不同载波频率偏移的多个终端同时经由同一频带发送传输符号的情况下，本发明可以估计并补偿关于期望的终端的载波频率偏移而不影响其他终端的载波频率偏移，并且估计天线加权向量。

即，即使在从终端经由同一频带发送信号来增加传输容量的SDMA中，本发明也可以估计并补偿关于期望的终端的载波频率偏移而不影响其他终端的载波频率偏移，并且估计天线加权向量。

可以通过软件程序实现如上所述的本发明的方法并存储在诸如CD-ROM、RAM、ROM、软盘、硬盘、光磁盘之类的计算机可读介质中。可以由本领域技术人员实现该处理，这里省略的其内容。

尽管已参照本发明的确定优选实例表示和描述了本发明，但本领域内的普通技术人员将理解的是，可在不背离由所附权利要求书限定的本发明宗旨和范围的前提下对本发明进行各种形式和细节上的修改。

Claims (19)

1.一种用于在具有智能天线的正交频分多址(OFDMA)系统中的上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法包括步骤：

a)在训练符号传输间隔期间接收并存储发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；

b)使用通过对训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行快速傅立叶变换(FFT)算法获得的频域中的训练符号，来估计载波频率偏移；

c)根据估计的载波频率偏移补偿所存储的时域中的训练符号；和

d)使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中所述频域中的训练符号是通过对由补偿在训练符号传输间隔期间的载波频率偏移而得到的时域中的训练符号应用FFT算法获得的。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤b)将通过对经由智能天线接收到的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号乘以基站已知的训练符号来得到每个子载波的互相关向量，对两小时的时隙的相同子载波执行互相关向量的内部运算来计算在训练符号传输间隔期间的平均值，并且使用所计算出的平均值的相位信息来估计每个终端的载波频率偏移。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述步骤b)使用下面方程1估计通过对在训练符号传输间隔期间接收并存储的信号执行FFT算法而获得的频域中的训练符号和已知的训练符号的载波频率偏移：

${\widehat{\mathrm{\ϵ}}}_m=\frac{1}{2\mathrm{\π}(1+N_G/N)}\arg (\underset{l=0}{\overset{L-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{m,l,k}^H\·P_{m,l+1,k})---\mathrm{Eq}.\left(1\right)$

其中

是第m终端的估计的载波频率偏移；K是分配给一个箱的子载波的数量；L是分配用来天线向量计算的箱的时隙数；N是FFT单元的大小；N_G表示保护间隔的大小；P_m，l，k＝[P_m，l，k(0)P_m，l，k(1)…P_m，l，k(N_ant-1)]^T是在分配来用于计算第m终端的天线加权向量的箱中的子载波k和时隙l上的互相关向量，并且可以重写为 $P_{m,l,k}=X_{m,l,k}^{*}\·Y_{l,k};$ Y_l，k＝[Y_l，k(0)Y_l，k(1)…Y_l，k(N_ant-1)]^T表示在所分配的箱中的子载波k和时隙l上从N_ant个天线接收的信号向量；X_m，l，k指示对基站接收端已知的、作为第m终端的训练符号发生器的输出的、在子载波k和时隙l上的训练符号；(·)^H是共轭转置矩阵，而(·)^*指的是复共轭。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤a)允许基站在具有多个时隙和箱的训练符号传输间隔期间经由智能天线接收并存储从终端发送的时域中的训练符号，由此估计在训练符号传输间隔期间的天线加权向量。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤c)根据估计的载波频率偏移在时域中补偿存储在训练符号存储单元中的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述步骤c)使用下面的方程5补偿：

$y_n^{\′}=y_n\·e^{-j2\mathrm{\π}{\hat{c}}_{m}n/N}---\mathrm{Eq}.\left(5\right)$

其中y_n＝[y_n(0)y_n(1)…y_n(N_ant-1)]^T是由N_ant个天线在离散时间n接收到的时域中的信号向量，并且y_n′＝[y_n′(0)y_n′(1)…y_n′(N_ant-1)]^T表示通过补偿载波频率偏移获得的时域中的信号向量。

7.如权利要求1所述的方法，其中在经由同一频带从多个终端向基站发送信号的空分多址中，所述步骤c)和b)使用每个终端的估计的载波频率偏移，在时域中补偿所存储的时域中的训练符号中存在的载波频率偏移，并且通过使用通过补偿载波频率偏移然后执行FFT算法获得的频域中的训练符号估计的天线加权向量、形成空波束来移除具有不同载波频率偏移的终端的干扰信号。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤d)根据自相关矩阵 $(R=E[Y_{l,k}^{\′}\·Y_{l,k}^{\′H}\left]\right)$ 和互相关向量 $(P_m=E[X_{m,l,k}^{*}\·Y_{l,k}^{\′}\left]\right)$ 估计天线向量加权(w_m＝R^-1P_m)，

其中E[·]表示在分配用来天线加权向量估计的箱内、在箱区域期间的时隙1和子载波索引k处的期望值，而Y_l，k′作为通过补偿载波频率偏移然后执行FFT算法获得的、在第l时隙和第k子载波索引处接收到的时域中的信号向量，由Y_l，k′＝[Y_l，k′(0)Y_l，k′(1)…Y_l，k′(N_ant-1)]^T给出。

9.一种用于在具有智能天线的OFDMA系统中的上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法包括步骤：

a)使用通过对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT算法而获得的频域中的训练符号，来估计载波频率偏移；

b)根据估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收到的时域中的训练符号的载波频率偏移；

c)使用通过对由补偿载波频率偏移得到的时域中的训练符号执行FFT算法而获得的频域中的训练符号来估计天线加权向量；和

d)在训练符号传输期间重复执行所述步骤a)到c)。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述步骤a)将通过对由智能天线在两个时隙期间接收到的训练符号采用FFT算法获得的频域中的训练符号乘以基站已知的训练符号，来获得每个子载波的互相关向量，对两个时隙内相同子载波执行互相关向量的内部运算来计算在两个时隙期间的平均值，并且使用计算出的平均值的相位信息来估计每个终端的载波频率偏移。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述步骤a)使用下面方程1估计通过对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的信号应用FFT算法而获得的频域中的训练符号和已知的训练符号的载波频率偏移：

${\widehat{\mathrm{\ϵ}}}_m=\frac{1}{2\mathrm{\π}(1+N_G/N)}\arg (\underset{l=0}{\overset{L-2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=0}{\overset{K-1}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{m,l,k}^H\·P_{m,l+1,k})---\mathrm{Eq}.\left(1\right)$

其中 是第m终端的估计的载波频率偏移；K是分配给一个箱的子载波的数量；L是分配用来天线向量计算的箱的时隙数；N是FFT单元的大小；N_G表示保护间隔的大小；P_m，l，k＝[P_m，l，k(0)P_m，l，k(1)…P_m，l，k(N_ant-1)^T是在分配来用于计算第m终端的天线加权向量的箱中的子载波k和时隙l上的互相关向量，并且可以重写为 $P_{m,l,k}=X_{m,l,k}^{*}\·Y_{l,k};$ Y_l，k＝[Y_l，k(0)Y_l，k(1)…Y_l，k(N_ant-1)]^T表示在所分配的箱中的子载波k和时隙l上从N_ant个天线接收的信号向量；X_m，l，k指示对基站接收端已知的、作为第m终端的训练符号发生器的输出的、在子载波k和时隙l上的训练符号；(·)^H是共轭转置矩阵，而(·)^*指的是复共轭。

12.如权利要求9所述的方法，其中在从多个终端经由同一频带向基站发送信号的SDMA中，所述步骤b)和c)使用每个终端的估计的载波频率偏移在时域中补偿在两个时隙后发送的、时域中的训练符号中存在的载波频率偏移，并且通过使用由补偿载波频率偏移然后执行FFT算法获得的频域中的训练符号估计的天线加权向量、形成空波束来移除具有不同载波频率偏移的终端的干扰信号。

13.一种用于在具有智能天线的OFDMA系统中的上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的方法，该方法包括步骤：

a)在训练符号传输间隔的一部分期间接收并存储发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；

b)使用通过对训练符号传输间隔的一部分期间接收到的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；

c)根据在所述步骤b)估计的载波频率偏移补偿所存储的、时域中的训练符号的载波频率偏移；

d)使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中频域中的训练符号是通过由在所述步骤c)补偿在训练符号传输间隔的一部分期间的载波频率偏移而得到的时域中的训练符号应用FFT算法获得的；

e)使用通过对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT算法获得的频域中的训练符号，来估计载波频率偏移；

f)根据在所述步骤e)估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收的、时域中的训练符号的载波频率偏移；

g)使用通过对在所述步骤f)补偿的时域中的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号，来估计天线加权向量；和

h)在剩余的训练符号传输间隔期间重复执行所述步骤e)到g)。

14.一种用于在具有智能天线的OFDMA系统中的上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置，该装置包括：

训练符号存储装置，用于在训练符号传输间隔期间接收并存储从终端发送的用来估计天线加权向量的时域中的训练符号；

载波频率偏移估计装置，用于使用在FFT装置通过对训练符号传输间隔期间接收到的训练符号执行FFT获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；

载波频率偏移补偿装置，用于根据在载波频率偏移估计装置估计的载波频率偏移来补偿存储在训练符号存储装置中的、时域中的训练符号的载波频率偏移；

FFT装置，用于对在训练符号传输间隔期间接收到的训练符号和在载波频率偏移补偿装置中补偿的时域中的训练符号执行FFT算法；和

天线加权向量估计装置，用于使用频域中的训练符号估计天线加权向量，其中该频域中的训练符号是通过对在训练符号传输间隔期间在载波频率偏移补偿装置上补偿的时域中的训练符号执行FFT算法获得的。

15.如权利要求14所述的装置，其中载波频率偏移估计装置将通过在FFT装置对经由智能天线接收到的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号乘以基站已知的训练符号，来获得每个子载波的互相关向量，对两个小时的时隙内的相同子载波执行互相关向量的内部运算来计算在训练符号传输间隔期间的平均值，并且使用计算出的平均值的相位信息来估计每个终端的载波频率偏移。

16.如权利要求14所述的装置，其中在从多个终端经由同一频带向基站发送信号的SDMA中，所述载波频率偏移补偿装置和所述天线加权向量估计装置使用在所述载波频率偏移估计装置估计的每个终端的载波频率偏移，在时域中补偿存储在训练符号存储装置中的、时域中的训练符号中存在的载波频率偏移，并且通过使用由在所述载波频率偏移补偿装置补偿载波频率偏移然后在FFT装置执行FFT算法获得的频域中的训练符号估计的天线加权向量、形成空波束来移除具有不同载波频率偏移的终端的干扰信号。

17.一种用于在具有智能天线的OFDMA系统中的上行链路载波频率同步和天线加权向量估计的装置，该装置包括：

载波频率偏移估计装置，用于使用通过在FFT装置对在训练符号传输间隔中的两个时隙期间接收到的训练符号应用FFT获得的频域中的训练符号来估计载波频率偏移；

载波频率偏移补偿装置，用于根据在载波频率偏移估计装置估计的载波频率偏移来补偿在两个时隙后接收的、时域中的训练符号的载波频率偏移；

FFT装置，用于对在载波频率偏移补偿装置中补偿的时域中的训练符号执行FFT算法；

天线加权向量估计装置，用于使用在FFT装置获得的频域中的训练符号来估计天线加权向量；和

用于在训练符号的传输间隔期间重复执行载波频率偏移估计装置、载波频率偏移补偿装置、FFT装置和天线加权向量估计装置的装置。

18.如权利要求17所述的装置，其中载波频率偏移估计装置将通过在FFT装置对经由智能天线在两个时隙接收的、时域中的训练符号执行FFT算法获得的频域中的训练符号乘以基站已知的训练符号来获得每个子载波的互相关向量，对两个时隙的相同子载波执行互相关向量的内部运算来计算在训练符号传输间隔期间的平均值，并且使用计算出的平均值的相位信息来估计每个终端的载波频率偏移。

19.如权利要求17所述的装置，其中在从多个终端经由同一频带向基站发送信号的SDMA中，所述载波频率偏移补偿装置和所述天线加权向量估计装置使用在所述载波频率偏移估计装置估计的每个终端的载波频率偏移，在时域中补偿在两个时隙后接收的、时域中的训练符号中存在的载波频率偏移，并且通过使用由在所述载波频率偏移补偿装置补偿载波频率偏移然后在FFT装置执行FFT算法获得的频域中的训练符号估计的天线加权向量、形成空波束来移除具有不同载波频率偏移的终端的干扰信号。

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