專利名稱：適于本地化跳變ofdma和功率有效ofdma復(fù)用的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于本地化跳變OFDMA和功率有效OFDMA復(fù)用的 方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在無線通信中，上行鏈路功率不足是新興的蜂窩數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要 問題。該問題源于以下蜂窩運(yùn)營(yíng)商的目標(biāo)的組合較高無線頻率(與語 音服務(wù)的無線頻率相比)；較高位速率；深的室內(nèi)穿透；以及與現(xiàn)有語 音BS基礎(chǔ)設(shè)施共處。
多音頻調(diào)制(OFDM)是有吸引力的，因?yàn)樗皇苄诺郎⒌挠绊?且具有頻譜效率，但是功率不足對(duì)于OFDM尤其嚴(yán)重。原因在于差的 峰值平均功率比(PAPR)(信號(hào)幅度是瑞利分布的，即使在QPSK 調(diào)制音頻的情況下)。在上一種情況中，PA回退(back-off)由帶外 發(fā)射限制；為了滿足規(guī)定的頻譜屏蔽，它必須為 10dB。
因此，存在改善無線通信系統(tǒng)、方法和設(shè)備的強(qiáng)烈要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種設(shè)備，包括配置為在頻率鄰接的、跳變的子信 道中進(jìn)行OFDM發(fā)射的收發(fā)機(jī)。
本發(fā)明還提供一種方法，包括在頻率鄰接的、跳變的子信道中 使用OFDM發(fā)射無線地發(fā)射信息。
本發(fā)明還提供一種包括存儲(chǔ)介質(zhì)的物品，所述存儲(chǔ)介質(zhì)已在其上 存儲(chǔ)指令，當(dāng)所述指令由計(jì)算平臺(tái)運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致在頻率鄰接的、跳變 的子信道中使用OFDM發(fā)射無線地發(fā)射信息。
本發(fā)明還提供一種方法，包括使用符合IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī)能夠使上行鏈路(UL)輪替方案用于自 適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)置換，因此提供每3個(gè)符號(hào)一跳的本地化分配。


在說明書的結(jié)論部分特別指出本發(fā)明的主旨并對(duì)其明確要求權(quán) 利。但是，通過參考結(jié)合附圖閱讀的以下詳細(xì)描述，會(huì)更好的理解本 發(fā)明的組織和操作方法及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1示出在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中帶外發(fā)射如何按比例收縮；
圖2示出描繪本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的每一跳分別(在邊緣和在中 心處)的頻譜的結(jié)果的仿真；
圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在多跳間隔上的平均頻譜的圖示說
明；
圖4是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在鏈路預(yù)算方面的增益的圖示說明。
將意識(shí)到，為了說明的簡(jiǎn)潔和清楚，附圖中示出的元素不一定按 比例繪出。例如，為了清楚， 一些元素的尺寸相對(duì)于其他元素被夸大。 而且，在認(rèn)為合適之處，在各圖中重復(fù)了引用標(biāo)號(hào)以指示對(duì)應(yīng)或相似 的元素。
具體實(shí)施例方式
在下列詳細(xì)描述中，闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透 徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，無需這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明。在其他情況下，沒有詳細(xì)描述公知的方法、過程、組件和電 路，以免使本發(fā)明含混不清。
在下列詳細(xì)描述中，闡述了多個(gè)具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透 徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，無需這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明。在其他情況下，沒有詳細(xì)描述^^知的方法、過程、組件、單 元和/或電路，以免使本發(fā)明含混不清。盡管本發(fā)明的實(shí)施例不限于這方面，但是使用諸如"處理"、"計(jì) 算"、"運(yùn)算"、"確定，，、"建立，，、"分析，，、"檢查，，等術(shù)語 的討論涉及計(jì)算機(jī)、計(jì)算平臺(tái)、計(jì)算系統(tǒng)或其他電子計(jì)算裝置的操作 和/或處理，這些裝置把在計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ)器中的表示成物 理(如電子)量的數(shù)據(jù)操縱和/或轉(zhuǎn)換成在計(jì)算機(jī)的寄存器和/或存儲(chǔ) 器或可存儲(chǔ)執(zhí)行操作和/或處理的指令的其它信息存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的同樣 表示成物理量的其它數(shù)據(jù)。
盡管本發(fā)明的實(shí)施例不限于這方面，但是如本文所用的術(shù)語"大 多數(shù)"和"若干"可包括例如"多個(gè)"或"兩個(gè)或兩個(gè)以上"。術(shù)語 "大多數(shù)，，和"若干"可通篇使用以描述兩個(gè)或兩個(gè)以上組件、裝置、 元件、單元、參數(shù)等。例如，"若干基站，，可包括兩個(gè)或兩個(gè)以上基 站。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例向用于多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)OFDMA無線發(fā)射(例如 WiMax上行鏈路)的設(shè)備和方法提供減少的發(fā)射回退。在本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例中，方法通過將總RF信道劃分成頻率鄰接的、跳變的、相 對(duì)較窄的子信道來工作，每個(gè)子信道由單個(gè)發(fā)射機(jī)使用。發(fā)射可為高 度非線性的，但是互調(diào)產(chǎn)物保持在總信道內(nèi)，并且它們并不違反帶外 發(fā)射屏蔽也不產(chǎn)生不可接受的誤差矢量幅度(EVM)/串話。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，尤其對(duì)于IEEE 802.16(又名WiMax) 來說，本發(fā)明提出使上行鏈路(UL)輪替方案用于自適應(yīng)調(diào)制和編碼 (AMC)置換(目前UL輪替方案只能應(yīng)用于UL部分使用的子信道 (PUSC)),這將提供每3個(gè)符號(hào)一跳的本地化分配。在本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明特別應(yīng)用于使用AMC和UL輪替方案的WiMax。
多音頻調(diào)制(OFDM)是有吸引力的，因?yàn)樗粫?huì)受信道色散的影 響且具有頻譜效率，但是功率不足對(duì)于OFDM尤其嚴(yán)重。原因在于差 的峰值平均功率比(PAPR)(信號(hào)幅度是瑞利分布的，即使在QPSK 調(diào)制音頻的情況下)。在上一種情況中，PA回退由帶外發(fā)射限制； 為了滿足規(guī)定的頻譜屏蔽，它必須為 10dB。2009訓(xùn)本發(fā)明的實(shí)施例通過本地化高度非線性O(shè)FDM解決了功率不足 的問題，并通過頻率跳變來增加分集。本發(fā)明的該方式不損害對(duì)信道 色散的調(diào)制免疫性，并且獲得鏈路預(yù)算改善 6dB(與非本地化的 OFDM相比)。
對(duì)于功率不足的WiMax用戶，本發(fā)明的實(shí)施例提供在頻率鄰接 的、跳變的、相對(duì)較窄的子信道(例如，每個(gè)用戶在達(dá)到1/5的總BW 上發(fā)射，從而能夠服從頻謙屏蔽限制)中進(jìn)行OFDM發(fā)射，PA回退達(dá) 到OdB。 OFDMA符號(hào)的"力口窗(windowing)和重疊(overlapping)" 不應(yīng)在跳邊界進(jìn)行。
本發(fā)明的實(shí)施例提供用戶的本地化分配的頻率跳變，而不用改變 載波頻率。因此，用戶保持彼此正交，并且無需時(shí)間(在跳邊界)或頻 率中的額外保護(hù)帶。該發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)在于如下機(jī)制用戶能夠發(fā)射比他 以全BW分配能發(fā)射的功率更多的功率。
由于子信道鄰接，互調(diào)產(chǎn)物不違反頻譜屏蔽。換句話說，因?yàn)樾?號(hào)的帶寬收縮，假定無記憶的失真(memory-less distortion),帶外發(fā) 射按比例將110收縮至120,如圖1中所示，統(tǒng)一表示為100。
PA的輸出可表示為輸出信號(hào)(與輸入成比例)與自動(dòng)干擾(與輸入 零相關(guān))的和。由于瑞利分布的輸入幅度，自動(dòng)干擾的功率證明是相對(duì) 較小(盡管信號(hào)形狀可能嚴(yán)重失真)。OFDM接收才幾對(duì)所接收的符號(hào) 進(jìn)行FFT轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行此操作時(shí)，它使自動(dòng)干擾(幾乎)均勻地分散 在音頻上；更精確地說，自動(dòng)干擾+來自相鄰子信道的干擾=平坦信 道中的常數(shù)。
因此，可定義有效SNR-信號(hào)'路徑增益/(N。 +自動(dòng)干擾'路徑增 益)。因?yàn)楸景l(fā)明未由頻譜屏蔽限制，所以給定路徑增益，可選取PA 回退來將有效SNR最大化。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2, 200是示出當(dāng)通過PAPP3 PA模型時(shí)每一跳(220
和240)分另'J(在邊緣和在中心)的頻譜的結(jié)果的仿真。符合FCC頻譜屏 蔽的最大功率對(duì)于邊緣和中心分配分別是25.3dBm ( 220 )和30.4dBm(240)，而對(duì)于常規(guī)OFDM/OFDMA信號(hào)，能發(fā)射最大23dBm。
現(xiàn)在參考圖3， 300是在多跳間隔上的平均頻譜的圖形說明。以 此方式，本發(fā)明能獲得具有l(wèi)dBPA回退的 5dB有效SNR(這提供魯 棒的l位/Hz發(fā)射)，為得到具有9dB回退的同樣的有效SNR,將需要 額外的6dB路徑增益。
現(xiàn)在參考圖4， 400是示出在鏈路預(yù)算方面的增益的圖形說明。 鏈路預(yù)算的改善 6dB (與非本地化的OFDM相比)。這可利用簡(jiǎn)單 和公知的OFDM解調(diào)器來實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例將OFDM調(diào) 制與強(qiáng)非線性Tx失真以及鄰接的、相對(duì)較窄的、跳變的子信道化結(jié) 合。
雖然本文已說明和描述了本發(fā)明的特定特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員可設(shè)想許多修改、替換、改變和等效物。因此，應(yīng)理解，所附權(quán)利 要求旨在涵蓋屬于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的所有此類修改和改變。
權(quán)利要求
1. 一種設(shè)備，包括配置為在頻率鄰接的、跳變的子信道中進(jìn)行OFDM發(fā)射的收發(fā)機(jī)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述子信道是相對(duì)較窄的子信 道，其中每個(gè)用戶發(fā)射達(dá)到總BW的1/5。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射具有達(dá)到0dB的功率 放大器回退。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中防止在跳邊界進(jìn)行OFDMA符 號(hào)的加窗和重疊。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述收發(fā)機(jī)可在電氣與電子工 程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.16標(biāo)準(zhǔn)中操作。
6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述頻率跳變是在不用改變載 波頻率的用戶的本地化分配中，因此所述用戶保持與其他用戶正交， 并且無需在時(shí)間和頻率中的額外保護(hù)帶。
7. —種方法，包4舌在頻率鄰接的、跳變的子信道中使用OFDM發(fā)射無線地發(fā)射信息。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述子信道是相對(duì)較窄的子信 道，其中每個(gè)用戶發(fā)射達(dá)到總BW的1/5。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括使用具有功率放大器回退達(dá) 到0dB的發(fā)射。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括防止在跳邊界進(jìn)行OFDMA 符號(hào)的加窗和重疊。
11 .如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述收發(fā)機(jī)可在電氣與電子工 程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.16標(biāo)準(zhǔn)中操作。
12.—種包括存儲(chǔ)介質(zhì)的物品，所述存儲(chǔ)介質(zhì)已在其上存儲(chǔ)指令，當(dāng)所述指令由計(jì)算平臺(tái)運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致在頻率鄰接的、跳變的子信道中-使用OFDM發(fā)射無線地發(fā)射信息。
13. 如權(quán)利要求12所述的物品，其中所述子信道是相對(duì)較窄的子 信道，其中每個(gè)用戶發(fā)射達(dá)到總BW的1/5。
14. 如權(quán)利要求12所述的物品，還包括在運(yùn)行時(shí)還包括使用具有 功率放大器回退達(dá)到0dB的發(fā)射的指令。
15. 如權(quán)利要求14所述的物品，還包括在運(yùn)行時(shí)還包括防止在跳 邊界進(jìn)行OFDMA符號(hào)的"加窗和重疊，，的指令。
16. 如權(quán)利要求12所述的物品，其中所述收發(fā)機(jī)可在電氣與電子 工程師協(xié)會(huì)(IEEE)802.16標(biāo)準(zhǔn)中操作。
17. —種方法，包4舌使用符合IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射機(jī) 能夠使上行鏈路(UL)輪替方案用于自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)置換，因 此提供每3個(gè)符號(hào)一跳的本地化分配。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在頻率鄰接的、跳變的子 信道中使用OFDM發(fā)射。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述子信道是相對(duì)較窄的子 信道，其中每個(gè)用戶發(fā)射達(dá)到總BW的1/5。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括使用具有功率力文大器回退 達(dá)到0dB的發(fā)射。
21 .如權(quán)利要求20所述的方法，還包括防止在跳邊界進(jìn)行OFDMA 符號(hào)的加窗和重疊。
全文摘要
本發(fā)明為適于本地化跳變OFDMA和功率有效OFDMA復(fù)用的方法和設(shè)備。本發(fā)明的實(shí)施例提供包括收發(fā)機(jī)的設(shè)備，該收發(fā)機(jī)配置為在頻率鄰接的、跳變的子信道中進(jìn)行OFDM發(fā)射。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101505289SQ20091000578
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者T·哈雷爾, V·克拉夫特索夫 申請(qǐng)人:英特爾公司