專利名稱：用于在電信系統(tǒng)中降低峰值平均功率比的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及通信。更具體地，本發(fā)明涉及通信中的功率控制。
背景技術(shù)：
無線和有線通信系統(tǒng)是眾所周知的，并得到廣泛地使用。有各種與促 進成功和可靠的通信相關(guān)的挑戰(zhàn)。其中一個是管理功率水平。
多栽波傳輸通常在有線和無線應(yīng)用中使用，例如，用于數(shù)字用戶線路
(DSL)技術(shù)的離散多音傳輸(DMT)和用于WLAN、 WiMAX、 DVB 或未來E-UTRA無線通信標準的正交頻分復(fù)用(OFDM)。多載波傳輸?shù)?主要缺點是傳輸信號的高的峰值平均功率比(PAPR)。高的PAPR要求 大功率放大器從最大功率回退，以致功率放大器的運行保持近似線性，其 降低了專門的功率放大器的平均傳輸功率和功效。
已經(jīng)提出許多技術(shù)以降低PAPR，包括部分傳輸序列(PTS)、限幅、 自適應(yīng)星座擴展、載波注入(tone injection)和載波預(yù)留。
在這些技術(shù)中，PTS的應(yīng)用似乎特別有利，因為該應(yīng)用沒有在帶內(nèi)傳 輸信號中引入任何誤差，沒有造成任何帶外傳播，并且沒有增加或降低傳 輸信號的輸出功率。正如已知的，PTS將一個旋轉(zhuǎn)因子分別應(yīng)用于N個非 重疊子向量。每個子向量的特征在于每個OFDM符號與一個旋轉(zhuǎn)因子相 乘。旋轉(zhuǎn)因子通常從單位圓上的一組離散的旋轉(zhuǎn)因子中選擇，例如U， j， -1， -j}，從而保持傳輸能量。
上述的其它技術(shù)的每一個都有一些缺點。限幅造成帶內(nèi)和帶外失真。 自適應(yīng)星座擴展和載波注入使傳輸功率改變并要求特定的接收機設(shè)計。載 波預(yù)留和部分傳輸序列降低了傳輸系統(tǒng)的容量或數(shù)據(jù)速率。

發(fā)明內(nèi)容
在多子栽波通信系統(tǒng)中降低峰值平均功率比(PAPR)的實例性方法 包括根據(jù)用于子載波組的調(diào)制方案，從多個PAPR降低方法中選擇一個 PAPR降低方法。
根據(jù)下面的詳細說明，本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員將變得明顯。伴隨詳細的說明的附圖將簡要描述如下。


圖l是概括使用本發(fā)明的實施例的示例性過程的流程圖。
具體實施例方式
圖1包括概括用于當在通信中使用合成信號時降低峰值平均功率比 (PAPR)的示例性方法的流程圖20。該例子從22開始，在22中，合成 信號中的峰值被識別。在一個例子中，這發(fā)生在近似模擬信號的過采樣域， 因為使用合成信號的放大器具有模擬波形。
在24，確定合成信號的每個用戶對所識別的峰值的貢獻。在26，確定 每個用戶所使用的子載波組以及在每個子載波組上使用的調(diào)制方案。在大 多數(shù)情況下，這種信息已被正在使用合成信號的通信系統(tǒng)知道。
在28，對于至少一個用戶，選擇PAPR降低方法。在大多數(shù)情況下， 多個用戶將對合成信號的>%值有貢獻，以致PAPR降低方法將對每個對應(yīng) 的子載波組有用。該例子的一個特征是在每個子載波組上使用的調(diào)制方案 指示哪個PAPR降低方法被選擇用于對應(yīng)的子載波組。該方法的一個特征 在于其利用與具有不同信道條件的用戶相關(guān)聯(lián)的不同要求。
例如，具有良好信道條件的用戶可使用高階調(diào)制和編碼率。較差質(zhì)量 的信道條件不一定與這種高階調(diào)制技術(shù)兼容。不同的調(diào)制方案具有不同的 要求。例如，與更高階調(diào)制技術(shù)相比，更低階調(diào)制技術(shù)可具有由于應(yīng)用 PAPR降低方法而引入的更高的誤差。因此，對于使用不同調(diào)制技術(shù)的子
5載波組使用不同的PAPA降低方法考慮唯一地解決與所給定的子載波組相 關(guān)聯(lián)的要求。
在一個例子中，所引入的PAPR方法不影響導(dǎo)頻符號，以使導(dǎo)頻符號 無需修改就進行傳輸，以允許在接收機進行可靠和簡單的信道估計。
在一個例子中，當子載波組使用相關(guān)的高階調(diào)制技術(shù)時，所選擇的 PAPR降低方法是部分傳輸序列(PTS)方法。在一個例子中，PTS只應(yīng) 用于使用更高階調(diào)制方案的子栽波組，因為用于傳輸關(guān)于旋轉(zhuǎn)因子的信息 的附加開銷與用于這些用戶的數(shù)據(jù)速率相比是小的。采用64QAM(也可 能是16QAM)調(diào)制的每個用戶將使OFDM符號通過因子{+1， j， -1， -j} 中的任何一個進行旋轉(zhuǎn)，這對于每個OFDM符號要求2比特的額外信息。 在一個例子中，用于特定用戶的所有子栽波都是4吏用相同的因子旋轉(zhuǎn)。在 這樣的例子中，用于傳送有關(guān)旋轉(zhuǎn)因子的信息的附加控制信令中的開銷是 相對小的。對于分別具有由12個子栽波構(gòu)成的用于用戶分配的資源塊的 E-UTRA應(yīng)用，用于16QAM用戶的控制信令開銷是大約2/48,用于 64QAM的控制信令開銷是大約2/72。
PTS具有的優(yōu)點是由調(diào)度器決定的傳輸功率設(shè)置不會被PAPR方法改 變。而且，PTS不會引入任何失真，這對于更高階調(diào)制尤其重要，因為這 些調(diào)制對于由誤差向量幅度(EVM)測量的調(diào)制誤差非常敏感。
具有較低階相關(guān)調(diào)制技術(shù)的信號，諸如QPSK調(diào)制信號，對調(diào)制誤差 不太敏感，并且對于EVM更寬容。由于EVM要求是E-UTRA專用的指 定調(diào)制，而EVM要求對于QPSK，與用于更高的調(diào)制技術(shù)的相比，不太 嚴格，因此，這可以在QPSK子載波信號中引入有限量的信號失真，用于 降低PAPR。
僅僅對于QPSK，還可以更容易地引入其它可選的PAPR降低方法。 特別地，自適應(yīng)星座擴展或載波注入可被定義為用于QPSK調(diào)制信號，僅 適度增加接收機復(fù)雜度，而相同的方法對于更高的調(diào)制會明顯更困難。
在某些例子中使用的其它PAPR降低方法的例子包括限幅、自適應(yīng)星 座擴展、載波預(yù)留和載波注入。根據(jù)本說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到哪個PAPR降低方法可以與特定的調(diào)制方案更好工作，以滿足其特定 情況的要求。
在30，所選擇的PAPR降低方法被應(yīng)用于對應(yīng)的子栽波組。所應(yīng)用的 PAPR降低方法用于降低合成信號的峰值的幅度。
在一個例子中，至少兩個用戶對合成信號的峰值有貢獻，這確保對其 各自的子栽波應(yīng)用PAPR降低。如果不同的用戶在給定時間對其所分配的 子載波使用不同的調(diào)制方案，則選擇不同的PAPR降低方法，并用于其各 自的子載波組。
在一個例子中，暫時或永久不被使用并且不承栽任何調(diào)制數(shù)據(jù)符號的 至少一個子載波(在某些情況下是多個子載波)，可被用于引入用于降低 PAPR的補償信號。對于永久用于補償PAPR的子栽波，該技術(shù)被稱為載 波預(yù)留方法。
所公開的例子的一個特征在于考慮了通信系統(tǒng)設(shè)備的成本節(jié)約。例如， 較低的PAPR意味著要求較低的功率放大器回退，并增加功率放大器的功 效。換句話說，通過所公開的例子，可以避免要求更昂貴的放大器以適應(yīng) 更高的PAPR，而如果沒有采用所公開的技術(shù)，則這種情況是存在的。
前面的說明是示例性的，而不是限制。在不脫離本發(fā)明的精神的情況 下，對所公開的例子的變形和修改對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會變得明顯。 本發(fā)明的法律保護的范圍僅通過隨后的權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一種在多子載波通信系統(tǒng)中降低峰值平均功率比(PAPR)的方法，包括以下步驟根據(jù)用于子載波組的調(diào)制方案，從多個PAPR降低方法中選擇一個PAPR降低方法；以及將所選擇的PAPR降低方法應(yīng)用于所述子載波組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，不同的調(diào)制方案用于不同的子 載波組；所述方法包括根據(jù)用于每個組的對應(yīng)調(diào)制方案，自動選擇各自將要應(yīng)用于每個子載 波組的PAPR降低方法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括將第一 PAPR降低方法應(yīng)用于使用第一調(diào)制方案的子栽波組的第一 組；以及將第二 PAPR降低方法應(yīng)用于使用第二調(diào)制方案的子載波組的第二 組，所述第二調(diào)制方案是比所述第一調(diào)制方案低的調(diào)制方案。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一PAPR降低方法包括 部分傳輸序列(PTS) PAPR降低方法，所述第二PAPR降低方法包括不 同的PAPR降低方法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第二PAPR降低方法包括 限幅。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第二 PAPR降低方法包括 自適應(yīng)星座擴展。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第二PAPR降低方法包括 載波注入。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一調(diào)制方案是16QAM 調(diào)制方案。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一調(diào)制方案是64QAM調(diào)制方案或比64QAM高的調(diào)制方案中的一個。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，同時有至少兩個用戶使用不 同的子載波組，每一個組使用不同的調(diào)制方案；所述方法包括對于所述至少兩個用戶使用至少兩個不同的PAPR降低方法進行操作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，包括在沒有用于用戶數(shù)據(jù)的子載波上承載用于PAPR降低的補償信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括 確定用于所述子載波組的調(diào)制方案。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括 確定包括所述子載波組的合成信號中的峰值； 確定至少一個用戶對所述峰值的貢獻；確定用于所述至少一個用戶的調(diào)制方案；以及才艮據(jù)所確定的用于所述至少一個用戶的調(diào)制方案，選擇用于所述至少一個用戶的PAPR降低方法。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括 確定多個用戶的每一個對所述峰值的貢獻；確定用于所述多個用戶的每個用戶的調(diào)制方案；以及 根據(jù)對應(yīng)的所確定的用于每個用戶的調(diào)制方案，分別選擇用于所述多個用戶的每個用戶的PAPR降低方法
15. 根據(jù)前ii^利要求的任意一項所述的方法，包括 減小包括所述子栽波組的合成信號的峰值的幅度。
全文摘要
本發(fā)明涉及在電信系統(tǒng)中降低峰值平均功率比(PAPR)的方法。所公開的降低峰值平均功率比的方法包括根據(jù)用于子載波組的調(diào)制方案，選擇PAPR降低方法。一種類型的調(diào)制方案更適合于至少一個可能的PAPR降低方法，而另一個調(diào)制方案更適合于不同的PAPR降低方法。所公開的例子應(yīng)用不同的PAPR降低技術(shù)以適應(yīng)不同的調(diào)制方案的不同特征。
文檔編號H04L5/02GK101518009SQ200780035876
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月3日
發(fā)明者F-C·程, L·宋, R·W·巴赫爾 申請人:朗訊科技公司