專利名稱：用符號(hào)加載降低嚴(yán)重干擾的影響的ofdm傳送器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例有關(guān)多載波無線通信。一些實(shí)施例涉及使用正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)來通信的無線網(wǎng)絡(luò)。一些實(shí)施例涉及WiFi無線網(wǎng)絡(luò)，包括根據(jù)IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802. Ilac提議的標(biāo)準(zhǔn))之一配置的那些WiFi無線網(wǎng)絡(luò)。一些實(shí)施例涉及WiMAX無線網(wǎng)絡(luò)， 包括根據(jù)IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)之一配置的那些WiMAX無線網(wǎng)絡(luò)。一些實(shí)施例涉及LTE無線網(wǎng)絡(luò)，包括根據(jù)3GPP E-UTRA通信標(biāo)準(zhǔn)之一配置的那些LTE無線網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
多載波無線網(wǎng)絡(luò)使用多個(gè)個(gè)體載波(副載波)來傳遞數(shù)據(jù)符號(hào)。當(dāng)任何一個(gè)副載波上存在嚴(yán)重干擾或很深的衰落時(shí)，副載波上傳送的數(shù)據(jù)符號(hào)可能不能被恢復(fù)。干擾尤其是WiFi網(wǎng)絡(luò)的問題，因?yàn)樗鼈冊(cè)陬l譜的免許可部分中操作。干擾能擾亂 (jam)頻帶的一部分或一些空間信道。此外，鄰近的WiFi網(wǎng)絡(luò)的信道分配可能部分地重疊， 從而導(dǎo)致大部分寬帶(高達(dá)副載波的2/ 中的干擾。在一些情況中，無論其他副載波上信道質(zhì)量可能有多好，仍可能丟失整個(gè)分組，因?yàn)榧m錯(cuò)(例如卷積)碼不能容許丟失大部分或全部在擾亂的副載波上傳送的位。因此，存在對(duì)用于減少無線網(wǎng)絡(luò)中干擾影響的傳送器和方法的一般需要。還存在對(duì)減少無線網(wǎng)絡(luò)中干擾影響的提供改進(jìn)的吞吐量和可靠性以對(duì)抗嚴(yán)重干擾和衰落的傳送器和方法的一般需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種OFDM傳送器，包括線性變換電路，在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及傳送器電路，配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，其中所述線性變換配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述組的所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。本發(fā)明還提供一種通過符號(hào)加載來降低OFDM系統(tǒng)中副載波上的干擾的影響的方法，所述方法包括在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，其中所述線性變換配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述組的所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。本發(fā)明還提供一種降低OFDM系統(tǒng)中副載波上的干擾的影響的方法，所述方法包括從輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的集合選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的對(duì)，所述集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到定義信道帶寬的多個(gè)數(shù)據(jù)副載波的一個(gè)副載波，每個(gè)選擇的對(duì)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到具有約為所述多個(gè)副載波中副載波數(shù)量的一半的分隔的不相鄰副載波；在輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每對(duì)上執(zhí)行線性變換以生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的對(duì)應(yīng)對(duì)，輸出數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)相比與其對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)具有更大數(shù)量的星座點(diǎn)；以及配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所關(guān)聯(lián)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到的副載波上的傳送，其中所述線性變換配置成使得所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所關(guān)聯(lián)的對(duì)的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。本發(fā)明還提供一種用于降低OFDM系統(tǒng)中干擾的影響的方法，所述方法包括確定信道帶寬內(nèi)的干擾是否嚴(yán)重；當(dāng)所述干擾嚴(yán)重時(shí)在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，以及當(dāng)所述干擾不嚴(yán)重時(shí)，抑制執(zhí)行所述線性變換，并配置兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所述組以用于所映射的信號(hào)維內(nèi)的傳送。本發(fā)明還提供一種系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)天線；以及OFDM傳送器，耦合到所述一個(gè)或多個(gè)天線，其中所述OFDM傳送器包括線性變換電路，在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及傳送器電路，配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于使用所述一個(gè)或多個(gè)天線在所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，其中所述線性變換配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述組的所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。


圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的OFDM傳送器的功能圖；圖2示出根據(jù)一些實(shí)施例的符號(hào)加載；以及圖3示出根據(jù)常規(guī)位映射技術(shù)映射到兩個(gè)副載波的兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)；圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的符號(hào)加載之后圖3的兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)；以及圖5、6和7示出根據(jù)一些實(shí)施例的對(duì)于多種信噪比(SNR)的仿真分組錯(cuò)誤率 (PER)的比較。
具體實(shí)施例方式下文描述和附圖充分地示出特定實(shí)施例，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┧鼈?。其他?shí)施例可以引入結(jié)構(gòu)、邏輯、電子、過程和其他的更改。一些實(shí)施例的部分和特征可以被包括在其他實(shí)施例的部分和特征中或替代它們。權(quán)利要求中陳述的實(shí)施例涵蓋那些權(quán)利要求的所有可用等效物。根據(jù)實(shí)施例，將多個(gè)信號(hào)維上的數(shù)據(jù)符號(hào)一起編碼以用于改進(jìn)可靠性來對(duì)抗衰落和嚴(yán)重干擾。信號(hào)維包括時(shí)間、頻率和空間。下文更詳細(xì)地描述這些實(shí)施例。圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的OFDM傳送器的功能圖。OFDM傳送器100除其他以外可包括符號(hào)生成器和映射器106、線性變換電路108、傳送器電路112和控制器114。OFDM傳送器100可配置成在多載波通信信道的多個(gè)副載波上傳送OFDM符號(hào)。符號(hào)生成器和映射器106可以由編碼的位流105的位來生成調(diào)制符號(hào)。調(diào)制符號(hào)可以是QAM符號(hào)。每個(gè)調(diào)制符號(hào)可具有多個(gè)星座點(diǎn)(這取決于它們的符號(hào)調(diào)制級(jí)別而定)，并且可以稱為輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107。線性變換電路108可以對(duì)映射到不同的信號(hào)維的一組兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào) 107執(zhí)行線性變換，以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109。每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)。傳送器電路112可配置成在不同信號(hào)維之一內(nèi)傳送每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào) 109。線性變換可配置成使得兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的每一個(gè)攜帶該組輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的每一個(gè)的所有信息。這種映射到不同信號(hào)維的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的組的一起編碼通過加載輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的符號(hào)來提供改進(jìn)的可靠性，以對(duì)抗衰落和干擾。在一些實(shí)施例中，不同的信號(hào)維可以包括頻率、時(shí)間或空間維。可以使用一個(gè)或多個(gè)不同信號(hào)維的組合。當(dāng)不同信號(hào)維包括頻率維時(shí)，該組兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107最初映射到不同副載波。當(dāng)不同信號(hào)維包括時(shí)間維時(shí)，該組兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107最初映射到不同OFDM符號(hào)。當(dāng)不同信號(hào)維包括空間維時(shí)，該組兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107 最初映射到不同空間信道。在一些實(shí)施例中，這兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)可映射到這些信號(hào)維的單一個(gè)信號(hào)維(例如，頻率維)，而在另一個(gè)實(shí)施例中，這些輸入數(shù)據(jù)符號(hào)可以映射到兩個(gè)或更多不同信號(hào)維的組合。當(dāng)信號(hào)維包括頻率維時(shí)，該組兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107最初映射到不相鄰的副載波，并且傳送器電路112配置成調(diào)制每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109以用于在所述不相鄰副載波之一上傳送。每個(gè)不相鄰副載波攜帶來自該組數(shù)據(jù)符號(hào)107的每一個(gè)的信息。由于這些副載波的任何一個(gè)上的嚴(yán)重干擾而將丟失的信息能夠被恢復(fù)，因?yàn)樗诹硪粋€(gè)副載波上傳送。每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的增加數(shù)量的星座點(diǎn)允許副載波攜帶該組輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的信息。如下文更詳細(xì)描述的，線性變換可以選為使每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109攜帶該組兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的信息。正如圖2中所示，如果副載波Ic1被干擾203擾亂，則可以在副載波1 上恢復(fù)來自輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的信息Od1和b2)，因?yàn)檩敵鰯?shù)據(jù)符號(hào)d2包括輸入數(shù)據(jù)符號(hào)K和Id2的信息。在一些實(shí)施例中，線性變換可配置成使每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的星座點(diǎn)的數(shù)量包括所選組的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的星座點(diǎn)的數(shù)量之積。例如，當(dāng)對(duì)兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào) 107執(zhí)行線性變化以生成兩個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109時(shí)，每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量是 N1XR，其中N1是輸入數(shù)據(jù)符號(hào)之一的星座點(diǎn)的數(shù)量，隊(duì)是另一個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量。在其中每個(gè)輸入符號(hào)具有兩個(gè)星座點(diǎn)的示例中，每個(gè)輸出符號(hào)將具有四個(gè)星座點(diǎn)。在其中每個(gè)輸入符號(hào)具有三個(gè)星座點(diǎn)的示例中，每個(gè)輸出符號(hào)將具有九個(gè)星座點(diǎn)。在其中每個(gè)輸入符號(hào)具有四個(gè)星座點(diǎn)的示例中，每個(gè)輸出符號(hào)將具有十六個(gè)星座點(diǎn)。實(shí)施例的范圍不局限于對(duì)具有相同數(shù)量的星座點(diǎn)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行線性變換。例如，當(dāng)采用自適應(yīng)位加載時(shí)，如果所選組的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的一個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)具有兩個(gè)星座點(diǎn)而該所選組的另一個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)具有三個(gè)星座點(diǎn)，則每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)可以具有六個(gè)星座點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，線性變換包括將輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107乘以包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)的變換矩陣Q。該變換矩陣可以選為使每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109攜帶輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的信息。 下文更詳細(xì)地討論這些實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，該變換矩陣可以具有對(duì)于傳送功率歸一化為常量的Frobenius范數(shù)。在一些實(shí)施例中，符號(hào)生成器和映射器106可以生成輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的集合。該集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初可以映射到包括信道帶寬的多個(gè)副載波的副載波之一?？刂破?14可以從該集合中選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的組?？刂破?14可選擇用于組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107，所述符號(hào)映射到通過將多個(gè)副載波的副載波總數(shù)除以組中輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的數(shù)量來分隔的副載波，以實(shí)現(xiàn)為組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)之間的最大副載波分隔。在每組使用兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的實(shí)施例中，可以按副載波的總數(shù)的大約一半來分隔為組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107。在每組使用三個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的實(shí)施例中，可以按副載波的總數(shù)的大約三分之一來分隔為組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107。在每組使用四個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的實(shí)施例中，可以按副載波的總數(shù)的大約四分之一來分隔為組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107。輸出數(shù)據(jù)副載波109將具有與輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的副載波分隔相同的副載波分隔，因?yàn)檩敵鰯?shù)據(jù)符號(hào)調(diào)制在那些副載波上。在一些實(shí)施例中，控制器114配置成從輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的集合中選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的附加組，并使線性變換電路108執(zhí)行選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每組的線性變換以生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的對(duì)應(yīng)組。當(dāng)信號(hào)維是頻率維時(shí)，每組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)應(yīng)于不同的不相鄰副載波，集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到包括信道帶寬的多個(gè)副載波的一個(gè)副載波。在一些實(shí)施例中，可以從集合選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的附加組，并且線性變換電路108 可以執(zhí)行選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每組的線性變換以生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的組，直到為多個(gè)副載波的每個(gè)副載波生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)。輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109映射到每個(gè)副載波，并且輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的集合可包括配置用于傳送電路112進(jìn)行傳送的OFDM符號(hào)。在導(dǎo)頻插入之后， 可以對(duì)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的集合執(zhí)行IFFT以生成時(shí)域輸出信號(hào)113以用于表示OFDM符號(hào)的傳送。在圖2中所示的一些特定實(shí)施例中，輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的組可以包括可以一起編碼的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)(、和！^)。在這些實(shí)施例中，輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107包括分別最初映射 (例如，最初指派)到第一和第二不相鄰副載波(kpig的第一和第二輸入數(shù)據(jù)符號(hào)(bp b2)0輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109可包括可配置成用于分別在第一和第二不相鄰副載波Gc1A2)上傳送的第一和第二輸出數(shù)據(jù)符號(hào)(dl、d2)。每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的增加數(shù)量的星座點(diǎn)允許第一和第二不相鄰副載波都攜帶第一和第二輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的所有信息。在此示例實(shí)施例中，輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109各具有兩倍于每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的星座點(diǎn)數(shù)量。在這些實(shí)施例中，如果輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107包括例如兩個(gè)BPSK符號(hào)，則兩個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109可以各包括4-PSK符號(hào)。在這些實(shí)施例的一些中，第一和第二不相鄰副載波按多達(dá)包括信道帶寬的副載波201的數(shù)量的一半來分隔。在一些示例實(shí)施例中，輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的組可包括要一起編碼的三個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)。在這些實(shí)施例中，輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107包括分別最初映射到第一、第二和第三不相鄰副載波的第一、第二和第三輸入數(shù)據(jù)符號(hào)。輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109包括配置成用于分別在第一、第二和第三不相鄰副載波上傳送的第一、第二和第三輸出數(shù)據(jù)符號(hào)。每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109 的增加數(shù)量的星座點(diǎn)允許第一、第二和第三副載波攜帶第一、第二和第三輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107 的所有信息。第一、第二和第三不相鄰副載波可以按多達(dá)包括信道帶寬的副載波的數(shù)量的三分之一來分隔。在這些實(shí)施例中，如果每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107包括例如三個(gè)BPSK符號(hào)， 則三個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109可以各具有九個(gè)星座點(diǎn)。在一些備選實(shí)施例中，通過線性變換生成的輸出數(shù)據(jù)符號(hào)109的數(shù)量可以大于輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107的數(shù)量以用于增加的穩(wěn)定性。在這些實(shí)施例中，使用非平方變換矩陣。例如，三個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107可以通過5X3線性變換矩陣來變換以生成五個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào) 109。在一些實(shí)施例中，OFDM傳送器100可包括提供、確定或測(cè)量信道帶寬內(nèi)干擾115 的電路。當(dāng)干擾115低于閾值級(jí)別時(shí)，控制器114可以使線性變換電路108抑制對(duì)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107執(zhí)行線性變換，并使傳送器電路112配置輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107以用于輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107最初映射到的不相鄰副載波上的調(diào)制。在這些實(shí)施例中，當(dāng)干擾115低于閾值級(jí)別時(shí)，不執(zhí)行任何線性變換，并且傳送的數(shù)據(jù)符號(hào)上的星座點(diǎn)的數(shù)量沒有增加，因?yàn)檩斎霐?shù)據(jù)符號(hào)107可以在一對(duì)一的方式中直接映射到輸出數(shù)據(jù)符號(hào)。在這些實(shí)施例中，當(dāng)測(cè)量的干擾處于或高于閾值級(jí)別時(shí)，可以執(zhí)行線性變換。干擾115可能是跨信道帶寬的干擾或?qū)τ谌魏我粋€(gè)或多個(gè)副載波的干擾。在這些實(shí)施例的一些中，可以基于PER或分組重傳(例如 H-ARQ)的次數(shù)來確定干擾115。在這些實(shí)施例中，當(dāng)跨帶寬或特定副載波上的干擾115嚴(yán)重時(shí)，可以執(zhí)行輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的一起編碼。對(duì)于特定副載波的嚴(yán)重干擾是其中該副載波上傳送的符號(hào)因擾亂的副載波上傳送的大部分或所有位丟失而不能恢復(fù)的干擾。嚴(yán)重干擾還可以是導(dǎo)致分組丟失的干擾。在這些實(shí)施例中，用于測(cè)量干擾的閾值級(jí)別可以是定義嚴(yán)重干擾的閾值級(jí)別。在一些實(shí)施例中，當(dāng)較長期信道信息已知時(shí)，控制器114可配置成識(shí)別具有較好信道質(zhì)量的副載波201和具有較差信道質(zhì)量的副載波201，如圖2中所示?？刂破?14可以將線性變換電路108配置成與功率加載一起應(yīng)用線性變換以對(duì)具有較好信道質(zhì)量的副載波提供增加的功率級(jí)別以及對(duì)具有較差信道質(zhì)量的副載波提供降低的功率級(jí)別。在這些實(shí)施例中，因?yàn)楦陛d波k2 (如圖2中所示)具有較好的信道質(zhì)量而副載波kl具有較差的信道質(zhì)量，所以可以將線性變換配置成對(duì)副載波1 提供增加的功率級(jí)別以及對(duì)副載波h提供減少的功率級(jí)別。在這些實(shí)施例中，具有較好信道質(zhì)量的副載波可以是具有低于預(yù)定級(jí)別的干擾的副載波，而具有較差信道質(zhì)量的副載波可以是具有處于或高于預(yù)定級(jí)別的干擾的副載波，但是實(shí)施例的范圍在此方面不受限制，在圖1中所示的實(shí)施例中，對(duì)映射的數(shù)據(jù)符號(hào)(即，輸入數(shù)據(jù)符號(hào)107)執(zhí)行線性變換。在一些備選實(shí)施例中，可以對(duì)編碼的位流105的碼位(codebit)執(zhí)行線性變換。在這些備選實(shí)施例中，符號(hào)生成器和映射器106可以提供在數(shù)據(jù)路徑中線性變換電路108之后(即，可以交換符號(hào)生成器和映射器106和線性變換電路108的位置)。雖然OFDM傳送器100示出為具有多個(gè)分開的功能元件，但是一個(gè)或多個(gè)功能元件可組合，并且可以通過軟件配置的元件(例如，包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的處理元件)和 /或其他硬件元件的組合來實(shí)現(xiàn)。例如，一些元件可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、DSP、專用集成電路(ASIC)、射頻集成電路(RFIC)和用于執(zhí)行至少本文描述的功能的多種硬件和邏輯電路的組合。在一些實(shí)施例中，OFDM傳送器100的功能元件可以指一個(gè)或多個(gè)處理元件上操作的一個(gè)或多個(gè)過程。圖3示出根據(jù)常規(guī)位映射技術(shù)映射到兩個(gè)副載波的兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)。在此示例中，每個(gè)副載波采用BPSK星座來傳送一個(gè)碼位。如果使用的碼率是2/3并且一個(gè)副載波被擾亂或在很深衰落中，則當(dāng)剩余位的數(shù)量小于信息位的數(shù)量時(shí)，可能不能恢復(fù)信息位， 從而導(dǎo)致分組丟失。如圖4中所示，本文公開的實(shí)施例通過在兩個(gè)副載波上均加載兩個(gè)輸入碼位的信息而改進(jìn)了此示例中符號(hào)傳送的健壯性。圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的符號(hào)加載之后圖3的兩個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)。即使一個(gè)副載波被擾亂，如果另一個(gè)副載波未經(jīng)受嚴(yán)重干擾(即，被擾亂)或處于很深的衰落中， 則碼位仍能夠被檢測(cè)并恢復(fù)。在此示例中，使用旋轉(zhuǎn)矩陣作為線性變換以用于在兩個(gè)副載波上加載碼位信息。在此示例中，兩個(gè)輸入碼位首先通過旋轉(zhuǎn)矩陣來混合(即，執(zhí)行線性變換)，如下所示
權(quán)利要求
1.一種OFDM傳送器，包括線性變換電路，在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及傳送器電路，配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，其中所述線性變換配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述組的所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的傳送器，其中所述不同信號(hào)維包括頻率、時(shí)間或空間維。
3.如權(quán)利要求2所述的傳送器，其中當(dāng)所述不同信號(hào)維包括頻率維時(shí)，所述組的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到不同副載波，其中當(dāng)所述不同信號(hào)維包括時(shí)間維時(shí)，所述組的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到不同OFDM符號(hào)，以及其中，當(dāng)所述不同信號(hào)維包括空間維時(shí)，所述組的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到不同空間信道。
4.如權(quán)利要求3所述的傳送器，其中所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到所述不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多信號(hào)維的組合。
5.如權(quán)利要求2所述的傳送器，其中當(dāng)所述不同信號(hào)維包括頻率維時(shí)，所述組的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到不相鄰的副載波，以及傳送器電路配置成調(diào)制每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不相鄰副載波之一上的傳送；以及其中所述不相鄰副載波的每個(gè)攜帶來自所述組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的信息。
6.如權(quán)利要求1所述的傳送器，其中所述線性變換配置成使得每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量包括所選擇的組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的星座點(diǎn)的數(shù)量之積。
7.如權(quán)利要求6所述的傳送器，其中所述線性變換包括將所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)乘以包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)的變換矩陣Q，選擇所述變換矩陣使得所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。
8.如權(quán)利要求7所述的傳送器，其中所述變換矩陣具有對(duì)于傳送功率歸一化為常量的 Frobenius 范數(shù)。
9.如權(quán)利要求5所述的傳送器，還包括符號(hào)生成器，生成輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的集合，其中所述集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到包括信道帶寬的多個(gè)副載波的副載波之一；以及控制器，從所述集合選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所述組，其中所述控制器選擇用于所述組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到通過將所述多個(gè)副載波的副載波總數(shù)除以所述組中輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的數(shù)量來分隔的副載波，以實(shí)現(xiàn)為所述組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)之間的最大副載波分隔。
10.如權(quán)利要求9所述的傳送器，其中所述控制器配置成從輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所述集合來選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的附加組，并使所述線性變換電路執(zhí)行選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每組的線性變換以生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的對(duì)應(yīng)組，以及當(dāng)所述不同信號(hào)維是頻率維時(shí)每組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)應(yīng)于不同的不相鄰副載波；以及其中所述集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到包括信道帶寬的所述多個(gè)副載波的一個(gè)副載波。
11.如權(quán)利要求10所述的傳送器，其中從所述集合選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所述附加組， 并且所述線性變換電路配置成執(zhí)行選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每組的線性變換以生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的組，直到為所述多個(gè)副載波的每個(gè)副載波生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，以及其中所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)映射到每個(gè)副載波，并包括為傳送配置的OFDM符號(hào)。
12.如權(quán)利要求9所述的傳送器，其中所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)包括分別最初映射到第一和第二不相鄰副載波的第一和第二輸入數(shù)據(jù)符號(hào)，以及其中所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)包括用于分別在所述第一和第二不相鄰副載波上傳送的第一和第二輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，其中所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的增加數(shù)量的星座點(diǎn)允許所述第一和所述第二副載波都攜帶所述第一和第二輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所有信息，以及其中所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)各具有兩倍于每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量。
13.如權(quán)利要求12所述的傳送器，其中所述第一和第二不相鄰副載波按高達(dá)包括信道帶寬的副載波的數(shù)量的一半來分隔。
14.如權(quán)利要求5所述的傳送器，其中所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)包括分別最初映射到第一、第二和第三不相鄰副載波的第一、第二和第三輸入數(shù)據(jù)符號(hào)，以及其中所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)包括配置成用于分別在所述第一、第二和第三不相鄰副載波上傳送的第一、第二和第三輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，其中所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的增加數(shù)量的星座點(diǎn)允許所述第一、第二和第三副載波攜帶所述第一、第二和第三輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所有信息，其中所述第一、第二和第三輸出數(shù)據(jù)符號(hào)各具有九倍于每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量，以及其中所述第一、第二和第三不相鄰副載波按高達(dá)包括信道帶寬的副載波的數(shù)量的三分之一來分隔。
15.如權(quán)利要求5所述的傳送器，還包括測(cè)量信道帶寬內(nèi)干擾的電路，其中當(dāng)所測(cè)量的干擾低于閾值級(jí)別時(shí)，所述控制器配置成使所述線性變換電路抑制在所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)上執(zhí)行所述線性變換，并使所述傳送器電路(11 配置所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)以用于在所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射的不相鄰副載波上調(diào)制。
16.如權(quán)利要求15所述的傳送器，其中所述干擾基于分組錯(cuò)誤率或分組重傳次數(shù)之ο
17.如權(quán)利要求5所述的傳送器，其中當(dāng)長期信道信息已知時(shí)，所述控制器配置成 識(shí)別所述多個(gè)副載波中具有較好信道質(zhì)量的副載波和具有較差信道質(zhì)量的副載波；以及將所述線性變換電路配置成與功率加載一起應(yīng)用所述線性變換，以對(duì)具有較好信道質(zhì)量的副載波提供增加的功率級(jí)別以及對(duì)具有較差信道質(zhì)量的副載波提供降低的功率級(jí)別。
18.—種通過符號(hào)加載來降低OFDM系統(tǒng)中副載波上的干擾的影響的方法，所述方法包括在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送， 其中所述線性變換配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述組的所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述不同信號(hào)維包括頻率、時(shí)間或空間維。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中當(dāng)所述不同信號(hào)維包括頻率維時(shí)，所述組的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到不相鄰副載波，并且配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于在所述不相鄰副載波之一上傳送，以及其中所述不相鄰副載波的每個(gè)攜帶來自所述組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的信息。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到所述不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多信號(hào)維的組合。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述線性變換配置成使得每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量包括所選擇的組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的星座點(diǎn)的數(shù)量之積，其中所述線性變換包括將所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)乘以包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)的變換矩陣Q， 選擇所述變換矩陣使得所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息，以及其中所述變換矩陣具有對(duì)于傳送功率歸一化為常量的Frobenius范數(shù)。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括生成輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的集合，其中所述集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到包括信道帶寬的多個(gè)副載波的副載波之一；以及從所述集合選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組，其中所述控制器選擇用于每組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)， 所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到通過將所述多個(gè)副載波的副載波總數(shù)除以所述組中輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的數(shù)量來分隔的副載波，以實(shí)現(xiàn)為所述組選擇的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)之間的最大副載波分隔。
24.一種降低OFDM系統(tǒng)中副載波上的干擾的影響的方法，所述方法包括從輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的集合選擇輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的對(duì)，所述集合的每個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到定義信道帶寬的多個(gè)數(shù)據(jù)副載波的一個(gè)副載波，每個(gè)選擇的對(duì)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到具有約為所述多個(gè)副載波中副載波數(shù)量的一半的分隔的不相鄰副載波；在輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每對(duì)上執(zhí)行線性變換以生成輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的對(duì)應(yīng)對(duì)，輸出數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)相比與其對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)具有更大數(shù)量的星座點(diǎn)；以及配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所關(guān)聯(lián)的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)最初映射到的副載波上的傳送， 其中所述線性變換配置成使得所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所關(guān)聯(lián)的對(duì)的兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，其中對(duì)于所述集合的所有輸入數(shù)據(jù)符號(hào)執(zhí)行所述選擇、所述執(zhí)行所述線性變換和所述配置以生成與OFDM符號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的集合。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述線性變換配置成使得每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的星座點(diǎn)的數(shù)量包括所選擇的組的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的星座點(diǎn)的數(shù)量之積，以及其中所述線性變換包括將所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)乘以包括一個(gè)或多個(gè)復(fù)數(shù)的變換矩陣Q， 選擇所述變換矩陣使得所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。
27.一種用于降低OFDM系統(tǒng)中干擾的影響的方法，所述方法包括 確定信道帶寬內(nèi)的干擾是否嚴(yán)重；當(dāng)所述干擾嚴(yán)重時(shí)在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，以及當(dāng)所述干擾不嚴(yán)重時(shí)，抑制執(zhí)行所述線性變換，并配置兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的所述組以用于所映射的信號(hào)維內(nèi)的傳送。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述OFDM系統(tǒng)利用多個(gè)副載波，其中所述輸入數(shù)據(jù)符號(hào)映射到不相鄰副載波，以及其中所述副載波的任何一個(gè)或多個(gè)上的干擾級(jí)別中的嚴(yán)重干擾導(dǎo)致分組丟失。
29.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中所述線性變換配置成使得所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組的信息。
30.一種系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)天線；以及OFDM傳送器，耦合到所述一個(gè)或多個(gè)天線，其中所述OFDM傳送器包括線性變換電路，在映射到不同信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)，所述輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)；以及傳送器電路，配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于使用所述一個(gè)或多個(gè)天線在所述不同信號(hào)維之一內(nèi)的傳送，其中所述線性變換配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶所述組的所述兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的信息。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用符號(hào)加載降低嚴(yán)重干擾的影響的OFDM傳送器和方法”。本文公開通過符號(hào)加載來降低OFDM系統(tǒng)中副載波上干擾的影響的OFDM傳送器和方法的實(shí)施例。在映射到不同的信號(hào)維的兩個(gè)或更多輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的組上執(zhí)行線性變換以生成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)。每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)具有增加數(shù)量的星座點(diǎn)。配置每個(gè)輸出數(shù)據(jù)符號(hào)以用于在所述不同信號(hào)維之一內(nèi)傳送，線性變換可以配置成使得所述兩個(gè)或更多輸出數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)攜帶該組輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的每個(gè)的信息。映射到不同信號(hào)維的輸入數(shù)據(jù)符號(hào)的這種一起編碼可提供改進(jìn)的可靠性以對(duì)抗衰落和嚴(yán)重干擾。不同的信號(hào)維可包括頻率、時(shí)間和/或空間維。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102340474SQ201010624839
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者A·V·達(dá)維多夫, E·佩拉希亞, H·牛, Q·李, T·J·肯尼, X·E·林, X·陳, Y·朱 申請(qǐng)人:英特爾公司