用于通用多載波頻分多路復(fù)用的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 本公開要求保護(hù)2014年3月27日遞交的發(fā)明名稱為"SystemandMethodfor GeneralizedMulti-CarrierFrequencyDivisionMultiplexing'，的美國非臨時申請 案第14/228,155號以及2013年3月28日遞交的發(fā)明名稱為"SystemandMethodfor GeneralizedMulti-CarrierFrequencyDivisionMultiplexing" 的美國臨時申請案第 61/806, 187號的權(quán)益，這兩個申請在本文中通過引入結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本公開大體上涉及數(shù)字通信，并且更具體地涉及用于通用多載波頻分多路復(fù)用的 系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 目前的無線電接入網(wǎng)絡(luò)解決方案針對每個不同的無線電鏈路接入技術(shù)使用不同 的發(fā)射器/接收器。然而，單個目前可用的無線電鏈路接入技術(shù)不能夠滿足未來無線電接 入的各種要求。這些要求包括具有不同服務(wù)質(zhì)量（QoS)要求的不同業(yè)務(wù)類型、具有不同帶 外泄漏要求的不同頻譜使用、為不同編號的終端設(shè)備服務(wù)的不同應(yīng)用程序、不同發(fā)射器能 力、不同接收器能力等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開的示例實施例提供一種用于通用多載波頻分多路復(fù)用的系統(tǒng)和方法。
[0005] 根據(jù)本公開的示例實施例，提供了一種用于操作設(shè)備的方法。所述方法包括：通過 所述設(shè)備確定用于將在通信信道上通過發(fā)送設(shè)備向接收設(shè)備發(fā)送的波形的調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)；以及 通過所述設(shè)備根據(jù)所述調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)節(jié)波形的通用多載波多路復(fù)用參數(shù)（GMMP)。所述方法 還包括：通過所述設(shè)備將經(jīng)調(diào)節(jié)的GMMP的指示符發(fā)送到發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的至少一 個。
[0006] 根據(jù)本公開的另一示例實施例，提供了一種用于操作設(shè)備的方法。所述方法包括： 通過所述設(shè)備指定用于通信系統(tǒng)的多個候選波形，其中通過選擇用于至少一個通用多載波 多路復(fù)用參數(shù)（GMMP)的值來指定每個候選波形；以及通過所述設(shè)備將多個候選波形存儲 在存儲器中。
[0007] 根據(jù)本公開的另一示例實施例，提供了一種設(shè)備。所述設(shè)備包括處理器以及可操 作地耦合到所述處理器的發(fā)射器。處理器確定用于將在通信信道上通過發(fā)送設(shè)備向接收設(shè) 備發(fā)送的波形的調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)所述調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)來調(diào)節(jié)所述波形的通用多載波多路復(fù)用 參數(shù)（GMMP)。發(fā)射器將經(jīng)調(diào)節(jié)的GMMP的指示符發(fā)送到發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的至少一個。
[0008] 根據(jù)本公開的另一示例實施例，提供了一種發(fā)射器。所述發(fā)射器包括信令頻率調(diào) 節(jié)單元；可操作地耦合到信令頻率調(diào)節(jié)單元的擴(kuò)頻因子調(diào)節(jié)單元；可操作地耦合到擴(kuò)頻因 子調(diào)節(jié)單元的重疊調(diào)節(jié)單元；可操作地耦合到重疊調(diào)節(jié)單元的多個數(shù)字脈沖整形濾波器； 以及可操作地耦合到多個數(shù)字脈沖整形濾波器的組合器。信令頻率調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù) 流的信令頻率，以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)流。擴(kuò)頻因子調(diào)節(jié)單元在多個子載波上傳播經(jīng)調(diào)節(jié)的 數(shù)據(jù)流，以產(chǎn)生子載波數(shù)據(jù)流。重疊調(diào)節(jié)單元從子載波數(shù)據(jù)流中產(chǎn)生數(shù)據(jù)層。每個數(shù)字脈 沖整形濾波器對數(shù)據(jù)層中的一個進(jìn)行上采樣和濾波，以產(chǎn)生經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)層。組合器合并 經(jīng)濾波的數(shù)據(jù)層，以產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)。
[0009] 根據(jù)本公開的另一示例實施例，提供了一種接收器。所述接收器包括多個數(shù)字脈 沖整形濾波器；可操作地耦合到多個數(shù)字脈沖整形濾波器的并串單元；可操作地耦合到并 串單元的解碼器。每個數(shù)字脈沖整形濾波器對輸入數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)子載波中的一個進(jìn)行解 調(diào)、下采樣和濾波，以產(chǎn)生經(jīng)濾波的子載波數(shù)據(jù)流。并串單元將經(jīng)濾波的子載波數(shù)據(jù)流串行 化，以產(chǎn)生經(jīng)串行化的數(shù)據(jù)流。解碼器從經(jīng)串行化的數(shù)據(jù)流中產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)。
[0010] 根據(jù)本公開的另一示例實施例，提供了一種通信系統(tǒng)。所述通信系統(tǒng)包括演進(jìn)型 基站（eNB)以及可操作地耦合到eNB的設(shè)計設(shè)備。eNB控制來自用戶設(shè)備（UE)和到用戶設(shè) 備（UE)的通信，eNB支持用于eNB與UE之間的通信信道的多個候選波形，其中通過選擇至 少一個通用多載波多路復(fù)用參數(shù)（GMMP)的值來指定每個候選波形。設(shè)計設(shè)備根據(jù)波形的 調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)來選擇將在通信信道上通過發(fā)送設(shè)備向UE發(fā)送的多個候選波形中的一個。
[0011] 實施例的一個優(yōu)勢在于，通用多載波頻分多路復(fù)用通信系統(tǒng)的調(diào)適參數(shù)準(zhǔn)許單 個通信系統(tǒng)滿足各種要求（例如業(yè)務(wù)類型、頻譜使用、應(yīng)用程序、發(fā)射器能力、接收器能力 等）。
[0012] 實施例的另一優(yōu)勢在于，具有不同能力和/或要求的通信設(shè)備可以得到單個通信 系統(tǒng)的良好支持。
【附圖說明】
[0013] 為了更完整地理解本公開及其優(yōu)點，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，在附圖 中：
[0014] 圖1圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的示例通信系統(tǒng)；
[0015]圖2圖示了突出根據(jù)本文中描述的示例實施例的無線通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的示例 進(jìn)程的示圖；
[0016] 圖3圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的用于GMFDM通信系統(tǒng)的第一示例波形 配置概況；
[0017] 圖4圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的用于GMFDM通信系統(tǒng)的第二示例波形 配置概況；
[0018] 圖5圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的網(wǎng)絡(luò)資源的示例時頻圖；
[0019]圖6圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的在發(fā)送設(shè)備中發(fā)生的示例操作的流 程圖；
[0020] 圖7圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的在接收設(shè)備中發(fā)生的示例操作的流 程圖；
[0021] 圖8圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的示例第一通信設(shè)備；
[0022] 圖9圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的示例第二通信設(shè)備；
[0023] 圖10圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的示例GMFDM發(fā)射器；以及
[0024] 圖11圖示了根據(jù)本文中描述的示例實施例的示例GMFDM接收器。
【具體實施方式】
[0025] 以下詳細(xì)論述了當(dāng)前示例實施例的操作及其結(jié)構(gòu)。然而，應(yīng)了解，本公開提供可以 在各種具體情境下實施的許多適用發(fā)明概念。所論述的具體實施例僅僅說明本公開的具體 結(jié)構(gòu)以及操作本公開的具體方式，而不限制本公開的范圍。
[0026] 本公開的一個實施例涉及通用多載波頻分多路復(fù)用。例如，設(shè)備確定用于發(fā)送設(shè) 備與接收設(shè)備之間的通信信道的調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)所述調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)調(diào)適通信信道的通用多載波 多路復(fù)用參數(shù)（GMMP);以及將GMMP的指示符發(fā)送到發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備中的至少一個。
[0027] 將相對于具體情境下的示例實施例，即通過選擇波形參數(shù)的值而適應(yīng)于不同通信 設(shè)備能力和/或要求的多載波通信系統(tǒng)來對本公開進(jìn)行描述。本公開可以應(yīng)用于能夠通過 選擇波形參數(shù)的值而適應(yīng)于不同通信設(shè)備能力和/或要求的標(biāo)準(zhǔn)兼容的多載波通信系統(tǒng) 和非標(biāo)準(zhǔn)兼容的通信系統(tǒng)。
[0028] 圖1圖示了示例通信系統(tǒng)100。通信系統(tǒng)100包括服務(wù)多個用戶設(shè)備（UE)如UE 110、UE112和UE114的演進(jìn)型NodeB(eNB) 105。在第一通信模式中，到UE的通信或來自 UE的通信通常經(jīng)過eNB。在第二通信模式中，第一UE可以能夠與第二UE直接通信而不需 要使eNB充當(dāng)媒介者。通常eNB還可以被稱為NodeB、基站、通信控制器、控制器等。類似 地，通常UE還可以被稱為移動站、移動設(shè)備、訂戶、終端、用戶等。通信系統(tǒng)100可以包括中 繼節(jié)點（RN) 115。RN可以用于改進(jìn)通信系統(tǒng)的不良覆蓋區(qū)域中的覆蓋率或有助于改進(jìn)總體 性能。RN利用通過eNB分配到其的帶寬，并且可以呈現(xiàn)為其正在服務(wù)的UE的eNB。
[0029] 設(shè)計設(shè)備120可以用于選擇用于（一個或多個）發(fā)送設(shè)備和（一個或多個）接收 設(shè)備組的發(fā)送的波形。波形的選擇可以根據(jù)調(diào)適標(biāo)準(zhǔn)。下文提供了用于波形選擇的示例實 施例的詳細(xì)論述。設(shè)計設(shè)備120可以是通信系統(tǒng)100中的獨立設(shè)備。設(shè)計設(shè)備120可以與 通信系統(tǒng)100中的另一設(shè)備如eNB、RN、UE等共置。
[0030] 盡管理解通信系統(tǒng)可以采用能夠與多個UE進(jìn)行通信的多個eNB，但是為簡單起見 僅圖示了一個eNB、一個RN和多個UE。
[0031] 即使在一代通信設(shè)備內(nèi)，通信設(shè)備的能力和/或要求也可能不同。作為說明性示 例，第一 5GUE可以是具有能夠運(yùn)行寬范圍的應(yīng)用程序的5G無線接入的桌上型計算機(jī)，所 述應(yīng)用程序如文件傳送、網(wǎng)頁瀏覽、高清多媒體消費(fèi)、社交媒體、高清多媒體服務(wù)器等。這些 應(yīng)用程序中的許多應(yīng)用程序具有不同要求，一些需要低延時，而其它具有更高的帶寬要求。 而第二5GUE可以是僅僅為高清多媒體的消費(fèi)者的高清顯示器，并且第三5GUE可以是具 有有限數(shù)據(jù)通信要求但是具有嚴(yán)格功耗要求以便延長難以改變的電池的壽命的機(jī)器類型 設(shè)備（MTD)或傳感器。因此，5G通信系統(tǒng)可能必須符合不同范圍的要求和/或能力。
[0032] 圖2圖示了突出無線通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的示例簡化進(jìn)程的示圖200。如圖2所示， 碼分多址（CDMA) 205是3G無線通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而正交頻分多址（OFDMA) 210是4G無線 通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，每個無線通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已優(yōu)化用于服務(wù)一個或多個既 定服務(wù)。作為示例，CDM205經(jīng)設(shè)計以使語音呼叫次數(shù)最大化，同時提供移動數(shù)據(jù)支持如 電子郵件和網(wǎng)頁訪問，而OFDM210經(jīng)設(shè)計以最佳地支持移動寬帶應(yīng)用程序。設(shè)想的是，5G 無線通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將支持具有寬范圍的性能要求的多種不同服務(wù)、應(yīng)用程序和使用場 景。因此，可能難以設(shè)計優(yōu)化用于所有服務(wù)和/或場景的單個波形。
[0033] 在稀疏碼多址接入（SCM)中，數(shù)據(jù)通過多維碼字在OFDM資源的多個時頻音調(diào)上 傳播。碼字的稀疏性有助于通過使用消息傳遞算法（MPA)來降低多路復(fù)用的SCM層的聯(lián) 合檢測的復(fù)雜度。SCM的每個層具有相關(guān)聯(lián)的碼本集合。低密度擴(kuò)頻（LDS)是SCM的特 殊情況。采用多載波CDM(MC-CDM)形式的低密度簽名（LDS)用于對不同數(shù)據(jù)層的多路復(fù) 用。與具有多維碼字的SCM相反，LDS在時間或頻率中的