專(zhuān)利名稱：一個(gè)方向使用ofdm而另一方向使用dsss的通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其特別地涉及利用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)和擴(kuò)頻傳輸?shù)幕菊{(diào)制格式的多用戶系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著高速無(wú)線業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)需求，需要每個(gè)帶寬有更多的吞吐量以適應(yīng)具有較高數(shù)據(jù)率的更多用戶，同時(shí)保留整個(gè)分組網(wǎng)絡(luò)上有保證的業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)。盡管“無(wú)線寬帶”的定義可能改變，下一代無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)必須能夠提供廣泛的業(yè)務(wù)通常是被接受的，從高質(zhì)量語(yǔ)音到高清晰度視頻，通過(guò)IP-中心的，高速的(＞10Mbps下行鏈路和＞512Kbps上行鏈路)無(wú)線信道。參看Shingo Ohmori等人“The Future Generationsof Mobile Communications Based on Broadband Access Technologies，”IEEE Communication Magazine，2000年12月。
由于分組業(yè)務(wù)的不對(duì)稱特性，無(wú)線上行鏈路(從用戶到基站或訪問(wèn)點(diǎn))和下行鏈路(從基站或訪問(wèn)點(diǎn)到用戶)的需求是很不同的。高吞吐量/頻譜效率在業(yè)務(wù)繁忙的下行鏈路中是最重要的，即使這意味著基站包括更多硬件和更高成本的功率放大器。另一方面，放大器效率調(diào)制方案對(duì)用戶終端是決定性的，以便減少成本和提高功率效率。顯然，必須在上行和下行鏈路調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)上采用分立的設(shè)計(jì)最佳化方法。然而，幾乎所有當(dāng)前的系統(tǒng)，例如普通的GSM和IS-95網(wǎng)絡(luò)，均對(duì)于上行和下行鏈路利用一致的調(diào)制解調(diào)器和多址接入結(jié)構(gòu)。結(jié)果是使整個(gè)系統(tǒng)的效率受到損害。
正交頻分多路復(fù)用(OFDM)和直接序列擴(kuò)頻(DSSS)是用于無(wú)線通信的兩種調(diào)制技術(shù)。在OFDM中，如圖1所示，寬的帶寬被分成多個(gè)窄帶子載波，它們被安排成彼此正交。在子載波上調(diào)制的信號(hào)被并行發(fā)射。在DSSS中，調(diào)制碼元首先在可用帶寬上被以擴(kuò)頻序列進(jìn)行擴(kuò)頻并接著被發(fā)送。在碼分多址(CDMA)中，多用戶站與基站通信，使用具有不同擴(kuò)頻序列的DSSS信令。
OFDM是用于多路衰落信道的有效技術(shù)。在設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)中，每個(gè)子載波的頻率響應(yīng)可以是平坦的或接近平坦的。因此，只需要很簡(jiǎn)單的信道均衡或者甚至沒(méi)有信道均衡。OFDM的另一顯著優(yōu)點(diǎn)是，其允許最佳的功率和速率分配以使信道容量最大化。在具有多用戶的蜂窩系統(tǒng)中該固有優(yōu)點(diǎn)甚至更有意義，在這種系統(tǒng)中每個(gè)用戶的信道響應(yīng)是不同的。在此情況下，通過(guò)明智地將用子載波配給多用戶，能夠使整個(gè)系統(tǒng)的容量吞吐量最大化。
另一方面，OFDM也有一些缺點(diǎn)。缺點(diǎn)之一是大的OFDM信號(hào)的峰-均功率(peak-to-average power，PAP)比。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)基于OFDM的系統(tǒng)是重要障礙。大PAP比意味著對(duì)功率放大器有更嚴(yán)格的線性要求或大的補(bǔ)償，導(dǎo)致較高成本或較低傳輸功率。對(duì)于實(shí)現(xiàn)用戶終端而言，這是非常不理想的，用戶終端又因其數(shù)量很大而支配著系統(tǒng)成本。此外，為了以自適應(yīng)用戶分配實(shí)現(xiàn)OFDM的最大容量，經(jīng)常需要在用戶處將信道測(cè)量反饋給基站。這也會(huì)增加開(kāi)銷(xiāo)并使得系統(tǒng)控制復(fù)雜。
DSSS通常通過(guò)使用所謂的瑞克接收機(jī)處理多路信道，它相關(guān)地一同增加從多個(gè)延遲路徑接收的信號(hào)。然而，當(dāng)數(shù)據(jù)率高而擴(kuò)頻因子低時(shí)，瑞克接收機(jī)的性能降低。而且，DSSS信號(hào)同等地利用整個(gè)頻譜，包括高增益頻率和低增益頻率。因此，DSSS的潛在容量少于通過(guò)具有自適應(yīng)子載波分配的OFDM而獲得的潛在容量。另一方面，DSSS信號(hào)典型地具有低于OFDM信號(hào)的PAP。此外，用DSSS能夠啟用碼分多址，在許多多址方案中，該方案提供了強(qiáng)大的多址接入靈活性。因此，特別是對(duì)于用戶終端傳輸而言，DSSS始終是很有吸引力的技術(shù)。
OFDM和DSSS均廣泛用于無(wú)線通信，但在大多數(shù)系統(tǒng)中，對(duì)下行和上行鏈路使用單獨(dú)一種技術(shù)。例如，在UMTS W-CDMA系統(tǒng)中，對(duì)下行和上行鏈路均使用DSSS，而在IEEE 802.11a中，對(duì)下行和上行鏈路均使用OFDM。這意味著優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)同時(shí)存在于系統(tǒng)中。有關(guān)W-CDMA的更多資料，參看H.Holma和A.Toskala所著“WCDMA forUMTS”，John Wiley & Sons，Inc.，2000。有關(guān)OFDM的更多資料，請(qǐng)參看R.van Nee和R.Prasad所著的“OFDM for Wireless MultimediaCommunications”，Artech House Publisher，2000。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種用于通信的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于與用戶通信的方法包括發(fā)送正交頻分多路復(fù)用(OFDM)信號(hào)給用戶，以及從用戶接收直接序列擴(kuò)頻(DSSS)信號(hào)。


根據(jù)以下詳述和根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的附圖將可更加全面地理解本發(fā)明，然而，不應(yīng)該將本發(fā)明局限到所述的具體實(shí)施例，該具體實(shí)施例僅用于說(shuō)明和理解。
圖1A展示了OFDM信號(hào)和頻域中的子載波。
圖1B展示了多個(gè)子載波和一個(gè)集群。
圖2展示時(shí)域-頻域中的OFDM子載波集群和導(dǎo)頻碼元。
圖3展示了一個(gè)通信網(wǎng)，在其一個(gè)方向的傳輸中使用OFDM而在另一個(gè)方向的傳輸中使用CDMA。
圖4是基站發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖，該基站發(fā)射機(jī)對(duì)下行鏈路通信使用OFDM。
圖5是用戶終端接收機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖6是用戶終端發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖，該用戶終端發(fā)射機(jī)對(duì)上行鏈路通信使用DSSS/CDMA。
圖7是基站接收機(jī)和下行鏈路子載波分配器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖8展示了上行鏈路傳輸信號(hào)的數(shù)據(jù)格式。
圖9展示了下行鏈路傳輸信號(hào)的數(shù)據(jù)格式。
圖10展示了用于頻率跟蹤的導(dǎo)頻子載波。
圖11是雙工系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖，該雙工系統(tǒng)以CDMA用于雙向傳輸并以附加OFDM信道來(lái)改善一個(gè)方向的數(shù)據(jù)率。
圖12展示與不同用戶有關(guān)的信道響應(yīng)。
圖13是用于分配子載波的處理過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖14展示了OFDM碼元、導(dǎo)頻和集群的時(shí)間和頻率格柵。
圖15說(shuō)明用戶處理。
圖16說(shuō)明圖15的一個(gè)例子。
圖17展示了任意集群反饋的格式的一個(gè)實(shí)施例。
圖18展示了基站的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明描述了集成OFDM和CDMA技術(shù)的方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，用于與用戶通信的方法包括將正交頻分多路復(fù)用(OFDM)信號(hào)發(fā)送到用戶，以及從用戶接收直接序列擴(kuò)頻(DSSS)信號(hào)。
在此所述的技術(shù)增加了下行鏈路吞吐量并可能使其最大化，且又增加了上行鏈路的功率有效性并可能使其最佳化，同時(shí)保持了整個(gè)系統(tǒng)的多址接入靈活性。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)下行鏈路使用OFDM以增加頻譜效率和比特率，并且可能使其最大化。這對(duì)于當(dāng)今的因特網(wǎng)訪問(wèn)是重要特性，這是因?yàn)樗黾夹g(shù)的非對(duì)稱性。DSSS/CDMA用于上行鏈路避免了大的OFDM的峰-均比的問(wèn)題，并增加且可能最大化了多址接入靈活性?？蛇x擇使用不同于DSSS的CDMA技術(shù)。例如，可以使用跳頻(FH)。
在一個(gè)實(shí)施例中，OFDM下行鏈路的子載波被自適應(yīng)地分配到多個(gè)用戶以增加系統(tǒng)容量并可能使其最大化。在基站上接收到的來(lái)自多個(gè)用戶的上行鏈路CDMA信號(hào)可以被用于自適應(yīng)分配。
盡管針對(duì)無(wú)線通信描述了至少一個(gè)實(shí)施例，但本發(fā)明的指導(dǎo)尚可等效地應(yīng)用于有線通信，舉例來(lái)說(shuō)，應(yīng)用于例如但不限于線纜調(diào)制解調(diào)器。
在以下描述中，闡述了大量細(xì)節(jié)。然而應(yīng)該清楚，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以實(shí)踐本發(fā)明而無(wú)需這些具體細(xì)節(jié)。在其他的例子中，以方框圖形式顯示公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備而沒(méi)有細(xì)節(jié)，以免混淆本發(fā)明。
以下詳述的一些部分表述為對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)比特的操作的算法和碼元表達(dá)式。這些算法的描述和表達(dá)式是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域技術(shù)人員所使用的手段，用以更有效地將其工作的實(shí)質(zhì)傳送給其他本領(lǐng)域技術(shù)人員。本文中的而且也是通常意義上的算法，認(rèn)為是導(dǎo)致所需結(jié)果的自相容的步驟順序。這些步驟需要進(jìn)行物理量的物理操作處理。通常，盡管不是必須，這些物理量呈電或磁信號(hào)的形式，能夠進(jìn)行存儲(chǔ)、傳送、組合、比較和其他操作處理。主要是出于通用的原因，已證明時(shí)常將這些信號(hào)表示為比特、數(shù)值、單元、碼元、特征、術(shù)語(yǔ)、編號(hào)等等是方便的。
然而應(yīng)該記住，所有上述術(shù)語(yǔ)和類(lèi)似術(shù)語(yǔ)是與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)的并只是應(yīng)用于這些數(shù)量的方便標(biāo)記。除非另有特殊說(shuō)明，否則根據(jù)下面討論顯而易見(jiàn)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，運(yùn)用如“處理”或“運(yùn)算”或“計(jì)算”或“確定”或“顯示”等等術(shù)語(yǔ)所進(jìn)行的討論，指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類(lèi)似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理過(guò)程，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類(lèi)似電子計(jì)算設(shè)備操作處理和轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的表示成物理(電子)量的數(shù)據(jù)，使之成為其他數(shù)據(jù)，該其他數(shù)據(jù)類(lèi)似地表示成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或其他這類(lèi)信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示裝置內(nèi)的物理量。
本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行此類(lèi)操作的裝置。所述裝置可以是針對(duì)所需目的而特殊構(gòu)成，或者它可以由通用計(jì)算機(jī)構(gòu)成，該通用計(jì)算機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序而選擇性地啟動(dòng)或重新配置。這樣的計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)例如是但不限于任何類(lèi)型的盤(pán)，包括軟盤(pán)、光盤(pán)、CD-ROM、和磁光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或任何類(lèi)型的適用于存儲(chǔ)電子指令的介質(zhì)，并且其每個(gè)耦合到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線。
本文中所呈現(xiàn)的算法和表述并非固有地相關(guān)于任何特定計(jì)算機(jī)或其他裝置?？梢杂门c本文指導(dǎo)一致的程序來(lái)使用各種通用系統(tǒng)，或者可能被證明方便的是構(gòu)成更為專(zhuān)用的裝置來(lái)執(zhí)行所需的方法步驟。根據(jù)下列描述，用于各種這類(lèi)系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)是顯而易見(jiàn)的。此外，并沒(méi)有針對(duì)任何特定編程語(yǔ)言來(lái)描述本發(fā)明。應(yīng)該清楚的是，可以運(yùn)用各種編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)在此所述的本發(fā)明的指導(dǎo)。
機(jī)器可讀介質(zhì)包含任何用于以機(jī)器(如計(jì)算機(jī))可讀的形式存儲(chǔ)和傳輸信息的裝置。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)包括只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“RAM”)、磁盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)、光存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存裝置，以及電、光、聲或其他形式的傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等等)，等等。
綜述圖1B展示了如子載波101的多個(gè)子載波和集群102。諸如集群102的一個(gè)集群被定義為一個(gè)邏輯單元，其包含在至少一個(gè)物理載波中，如圖1B所示。一個(gè)集群可以包含連續(xù)的或不連續(xù)的子載波。一個(gè)集群和其子載波之間的映射可以是固定的或是可重新配置的。在后一種情況下，基站在重新定義集群時(shí)通知用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，頻譜包括512個(gè)子載波，而每個(gè)集群包括四個(gè)連續(xù)的子載波從而有128個(gè)集群。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)基站同時(shí)發(fā)射導(dǎo)頻碼元，并且每個(gè)導(dǎo)頻碼元占用全部OFDM頻率帶寬，如圖2所示。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)頻碼元具有128微秒的保護(hù)時(shí)間長(zhǎng)度或持續(xù)時(shí)間，它們的組合接近152微秒。在每個(gè)導(dǎo)頻周期之后，有預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)周期，其后有另一組導(dǎo)頻碼元。在一個(gè)實(shí)施例中，在每個(gè)導(dǎo)頻之后，有四個(gè)數(shù)據(jù)周期用于發(fā)送數(shù)據(jù)，并且每個(gè)周期是152微秒。
圖3是一通信網(wǎng)的方框圖，該通信網(wǎng)在一個(gè)方向使用OFDM進(jìn)行傳輸而在另一個(gè)方向以CDMA進(jìn)行傳輸。圖3和其他附圖中的各處理模塊通過(guò)處理邏輯來(lái)執(zhí)行，可以包括硬件(例如電路系統(tǒng)、專(zhuān)用邏輯等等)、軟件(例如運(yùn)行于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)Ｓ脵C(jī)器上)、或者兩者的組合。
參考圖3，通信網(wǎng)300包括多個(gè)通信系統(tǒng)(例如基站、接入點(diǎn)、頭端設(shè)備、移動(dòng)單元、用戶、遠(yuǎn)程設(shè)備、終端單元等等)。盡管只顯示了兩個(gè)系統(tǒng)，但通信網(wǎng)300可以包括兩個(gè)以上系統(tǒng)。在一個(gè)站點(diǎn)上，系統(tǒng)350包括發(fā)射信息的CDMA發(fā)射機(jī)301和OFDM接收機(jī)302，其中CDMA發(fā)射機(jī)301使用CDMA調(diào)制信號(hào)以進(jìn)行無(wú)線通信，而OFDM接收機(jī)302處理從網(wǎng)絡(luò)中其他位置接收的采用OFDM信號(hào)形式的無(wú)線通信。開(kāi)關(guān)303則在CDMA發(fā)射機(jī)301和OFDM接收機(jī)302之間切換，從而在任意一個(gè)時(shí)刻上只將它們的其中之一耦合到天線310。
對(duì)于使用時(shí)分復(fù)用來(lái)支持全雙工通信的時(shí)分雙工(TDD)、或是在相同頻率上進(jìn)行雙向通信的其他系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)303包括一個(gè)時(shí)間開(kāi)關(guān)。在可替換的實(shí)施例中，對(duì)于在每個(gè)方向上使用不同頻段發(fā)射和接收信息的頻分雙工(FDD)、或者其他這樣的系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)303被頻率雙工器所代替。
系統(tǒng)351包括OFDM發(fā)射機(jī)306和CDMA接收機(jī)305，其中OFDM發(fā)射機(jī)306用以產(chǎn)生OFDM信號(hào)以便經(jīng)無(wú)線傳輸對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其它站點(diǎn)進(jìn)行通信，CDMA接收機(jī)305用以處理從系統(tǒng)內(nèi)其它站點(diǎn)接收的CDMA信號(hào)。開(kāi)關(guān)304(或雙工器)在某一個(gè)時(shí)刻將CDMA接收機(jī)305或OFDM發(fā)射機(jī)306耦合到天線314。開(kāi)關(guān)/雙工器304和303分別允許天線311和310被同時(shí)用于發(fā)射和接收。
在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)350包括移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一個(gè)用戶，同時(shí)系統(tǒng)351包括一個(gè)基站。因此，如圖3所示，OFDM被用于下行鏈路。將OFDM用于下行鏈路可使頻譜效率和比特率最大化。用于上行鏈路的CDMA實(shí)質(zhì)上避免了OFDM的大峰-均比問(wèn)題并提供了多址接入靈活性。
在一個(gè)實(shí)施例中，OFDM下行鏈路的子載波被自適應(yīng)地分配給多個(gè)用戶，從而實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用并增加(和潛在地最大化)系統(tǒng)容量。從來(lái)自多個(gè)用戶的在基站上接收的上行鏈路CDMA信號(hào)中提取的信息可以被用于自適應(yīng)子載波分配。下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
在一個(gè)實(shí)施例中，5MHz頻譜被用于每個(gè)下行鏈路OFDM信道。在脈沖成形情況下，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬魩捠?MHz，被劃分成并行發(fā)送的512個(gè)子載波。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)OFDM碼元具有128微秒的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度，帶有24微秒的保護(hù)間隔。因此，全部的碼元周期是152微秒。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)OFDM碼元中的所有子載波被用于一個(gè)用戶。對(duì)多個(gè)用戶的業(yè)務(wù)通過(guò)時(shí)分復(fù)用(TDM)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，不同的用戶在不同時(shí)刻使用不同的OFDM碼元。在另一實(shí)施例中，一個(gè)OFDM碼元中的子載波能被多個(gè)用戶使用，每個(gè)用戶使用全部子載波的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，任意子載波可以被分配給任何用戶。在另一實(shí)施例中，子載波分配的顆粒度被增加為固定數(shù)目的子載波，稱作集群，如圖1A和圖2所示。任何用戶可以被分配任意集群。用戶集群減少了子載波指數(shù)化的開(kāi)銷(xiāo)。
圖4是基站發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖，該發(fā)射機(jī)將OFDM用于下行鏈路通信。參考圖4，基站包含N個(gè)處理路徑或鏈路，標(biāo)記為1到n，每個(gè)處理路徑包括前向糾錯(cuò)(FEC)編碼器402，后接交織器403，再后為調(diào)制器404。對(duì)n個(gè)用戶中的每個(gè)而言均有一個(gè)與基站進(jìn)行通信的處理路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，介質(zhì)存取控制(MAC)(圖中未示)或其他多路復(fù)用機(jī)制被用于將用戶數(shù)據(jù)送往各個(gè)不同集群的處理路徑。
如圖4所示，用戶數(shù)據(jù)4011-n包括被發(fā)送到各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)。多路復(fù)用器(MUX)480，作為子載波分配器的一部分工作，其接收用戶數(shù)據(jù)4011-n并輸出集群數(shù)據(jù)和被調(diào)制到子載波上的用戶數(shù)據(jù)，其中該集群數(shù)據(jù)是作為分配器將子載波組分配到各個(gè)用戶以進(jìn)行傳輸?shù)慕Y(jié)果而產(chǎn)生的。在一個(gè)可替換的實(shí)施例中未包含MUX480，并且用戶數(shù)據(jù)被直接送到前向糾錯(cuò)(FEC)編碼器402。
上述集群數(shù)據(jù)首先由前向糾錯(cuò)(FEC)編碼器402以本領(lǐng)域中公知的方式編碼。編碼的結(jié)果是在用戶數(shù)據(jù)中增加了嵌入式足夠冗余的信息以便允許接收機(jī)校正它。用戶數(shù)據(jù)接著被交織器403所交織，交織器403在用戶數(shù)據(jù)中重新排序代碼碼元(例如比特)，其方式使得在待發(fā)送的序列中，連續(xù)的代碼碼元為多個(gè)碼元所分開(kāi)。這在現(xiàn)有技術(shù)中公知的。此后，基站使用數(shù)字調(diào)制方法以調(diào)制器404調(diào)制被交織的用戶數(shù)據(jù)，該數(shù)字調(diào)制方法例如為QPSK、16QAM或者下面所述的其他方法。以現(xiàn)有技術(shù)中公知的反向快速傅里葉變換(IFFT)405在所有子載波上(意圖用于多個(gè)用戶)處理經(jīng)過(guò)調(diào)制的數(shù)據(jù)。IFFT405的輸出被輸入到并行-串行變換器406，該變換器以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式將并行的IFFT405的輸出變換成串行輸出OFDM信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，在該處插入附加的保護(hù)間隔(循環(huán)前綴)。最后的OFDM信號(hào)通過(guò)RF信道發(fā)送。
在一個(gè)實(shí)施例中，基站自適應(yīng)地將子載波分配給用戶以增加(和潛在地最大化)頻譜效率。圖12展示了不同用戶相關(guān)的信道響應(yīng)。如圖12所示，相應(yīng)于兩個(gè)用戶的信道響應(yīng)是不同的。多用戶自適應(yīng)加載通過(guò)將具有相對(duì)高的信噪比的子載波分配給用戶而增加了總的系統(tǒng)容量。頻率響應(yīng)被發(fā)送到基站上的子載波分配器以用于自適應(yīng)用戶分配，因此對(duì)于下行鏈路傳輸只有具有相對(duì)高的信噪比的子載波被分配給用戶。而且，取決于一個(gè)或多個(gè)子載波的信噪比，F(xiàn)EC編碼和調(diào)制方案可以是自適應(yīng)的。
在一個(gè)實(shí)施例中，由用戶測(cè)量每個(gè)子載波的下行鏈路SNR。該信息被送回到基站子載波分配器，它從所有用戶收集SINR信息。子載波分配器可以接著執(zhí)行最佳或次最佳的分配算法以便分配具有相對(duì)高SNR的子載波給用戶。在如下所述的另一實(shí)施例中，直接根據(jù)每個(gè)用戶發(fā)送的上行鏈路信號(hào)導(dǎo)出SNR信息。這兩種技術(shù)將在下面進(jìn)行詳述。收集SNR信息的這兩種技術(shù)也能被組合。例如，通過(guò)使用兩者的加權(quán)平均將這兩種技術(shù)加以組合。另外，這種組合可基于時(shí)間，其中每種技術(shù)作用于不同的時(shí)間并且是不連續(xù)的，而且使用根據(jù)兩種技術(shù)導(dǎo)出的SNR信息。
圖5是一個(gè)用戶終端接收機(jī)的方框圖，該接收機(jī)具有以圖4所示處理過(guò)程的反向順序處理所接收OFDM信號(hào)的功能。得到的用于用戶的數(shù)據(jù)被送到其上層數(shù)據(jù)鏈路層。
在一個(gè)實(shí)施例中，接收的信號(hào)以時(shí)間順序采樣，采樣被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。一旦接收到預(yù)定的采樣數(shù)目(例如512個(gè)采樣)，串行-并行連接器506以現(xiàn)有技術(shù)中的公知方式將輸入OFDM信號(hào)(采樣格式)變換成并行格式。串行-并行變換器506的輸出被快速傅里葉變換(FFT)505接收，它以現(xiàn)有技術(shù)中的公知方式實(shí)施快速傅里葉變換。FFT505的輸出被發(fā)送到不同路徑數(shù)的其中之一。即，F(xiàn)FT505的這些輸出被耦合到標(biāo)記為1到n的多個(gè)處理路徑。
每個(gè)處理路徑包括解調(diào)信號(hào)的解調(diào)器504，該解調(diào)器使用解調(diào)技術(shù)以使得上述的基站所施加的調(diào)制反向。接收機(jī)接著以現(xiàn)有技術(shù)中的公知方式利用去交織器503對(duì)經(jīng)過(guò)解調(diào)的信號(hào)進(jìn)行去交織。接收機(jī)以現(xiàn)有技術(shù)中的公知方式利用FEC解碼器502從去交織器503取得再排序后的經(jīng)過(guò)解調(diào)的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生用戶數(shù)據(jù)501。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)EC解碼器502的輸出為集群數(shù)據(jù)。
去多路復(fù)用器(Demux)507可以是介質(zhì)存取控制(MAC)層的一部分，其對(duì)FEC解碼器5021到502n的輸出進(jìn)行去多路處理，而從多個(gè)子載波生成用戶數(shù)據(jù)5021到502n，在上述多個(gè)子載波中用戶數(shù)據(jù)是載于子載波的集群上。
注意，在圖5中的處理模塊以軟件實(shí)現(xiàn)的接收機(jī)的軟件實(shí)施方案中，用天線接收的信號(hào)被采樣并且采樣被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中以便由各處理模塊處理。
圖6是對(duì)上行鏈路通信使用DSSS/CDMA的用戶終端發(fā)射機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。參考圖6，上行鏈路數(shù)據(jù)首先在FEC編碼器602中以前向糾錯(cuò)碼被編碼，并接著以上述相同的方式通過(guò)交織器603被交織。該接收機(jī)接著經(jīng)調(diào)制器604調(diào)制交織的數(shù)據(jù)。對(duì)于經(jīng)過(guò)調(diào)制的交織數(shù)據(jù)，接收機(jī)在調(diào)制之后經(jīng)擴(kuò)頻處理模塊605提供用戶的擴(kuò)頻碼。擴(kuò)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖成形處理并通過(guò)無(wú)線頻率(RF)信道被發(fā)送。
圖7是具有接收機(jī)和下行鏈路子載波分配器的基站的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。參考圖7，有n個(gè)處理路徑耦合到下行鏈路OFDM子載波分配器707。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)處理路徑針對(duì)單一用戶。由于所有其他的路徑執(zhí)行相同方式，將只描述其中一個(gè)路徑。
注意，在圖7中的處理模塊以軟件方式實(shí)現(xiàn)的接收機(jī)的軟件實(shí)施方案中，使用天線接收的信號(hào)被采樣并且采樣被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中以便由各處理模塊處理。
接收的信號(hào)采樣被輸入到相關(guān)器701，該相關(guān)器利用整個(gè)發(fā)送過(guò)程中使用的相同的擴(kuò)頻序列使采樣去擴(kuò)頻，并且使輸入信號(hào)與用戶的擴(kuò)頻碼相關(guān)。在一個(gè)可選實(shí)施例中，可以用匹配濾波器替換相關(guān)器701。該接收機(jī)將相關(guān)器701的輸出(為一相關(guān)結(jié)果)輸入到瑞克接收機(jī)702和信道估計(jì)器703。瑞克接收機(jī)702以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式借助于最大比率結(jié)合處理該相關(guān)結(jié)果，包括執(zhí)行去調(diào)制并將處理的結(jié)果輸出到去交織器705。去交織器705執(zhí)行去交織并輸出未擾頻數(shù)據(jù)到FEC解碼器706。FEC解碼器706以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式執(zhí)行FEC解碼。FEC解碼器705的輸出是用戶數(shù)據(jù)。該經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)接著被送到上層數(shù)據(jù)鏈接層。
信道估計(jì)器703估計(jì)信道響應(yīng)和將該估計(jì)提供給瑞克接收機(jī)702和FFT 704。瑞克接收機(jī)702使用信道估計(jì)來(lái)確定選擇哪些指(finger)進(jìn)行梳理(combing)。FFT 704以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式將信道響應(yīng)變換成頻率響應(yīng)。
分配器707從FFT 704接收用于多用戶的頻率響應(yīng)并基于所接收的響應(yīng)分配子載波。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)用戶被分配唯一的擴(kuò)頻序列。而且，上行鏈路傳輸信號(hào)可以包含唯一的訓(xùn)練序列，如以下結(jié)合圖8的描述。在基站上利用該序列估計(jì)信道。一旦信道時(shí)間響應(yīng)被估計(jì)，就用FFT 704導(dǎo)出其頻率響應(yīng)。所有用戶的頻率響應(yīng)被發(fā)送到子載波分配器707以便于自適應(yīng)子載波分配，如圖7所示。
在一個(gè)實(shí)施例中，在信道估計(jì)之后，F(xiàn)FT 704的以處理點(diǎn)數(shù)量為單位的尺寸與用于下行鏈路OFDM傳輸?shù)南嗤?。在另一個(gè)關(guān)于子載波集群的實(shí)施例中，信道估計(jì)后的FFT 704的尺寸小于用于下行鏈路OFDM傳輸?shù)腇FT的尺寸。例如，如果用于下行鏈路OFDM的FFT 704的尺寸是512而集群中連續(xù)的子載波數(shù)目是16，在基站接收機(jī)上只需要32點(diǎn)FFT用于信道頻率響應(yīng)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，估計(jì)有關(guān)用戶的信道頻率響應(yīng)，這基于上行鏈路擴(kuò)頻信號(hào)而不使用訓(xùn)練序列或?qū)ьl信號(hào)。頻率響應(yīng)被估計(jì)到相位模糊度之內(nèi)，并且在子載波分配中利用幅度響應(yīng)。
圖8說(shuō)明一個(gè)時(shí)幀中CDMA信號(hào)的數(shù)據(jù)格式的一個(gè)實(shí)施例。參考圖8，數(shù)據(jù)碼元801和803處于可選的訓(xùn)練碼元的兩側(cè)，該訓(xùn)練碼元在此稱作中間碼(midamble)802?？蛇x的訓(xùn)練碼元(中間碼)最好被插入到幀的中間，其可用于CDMA信號(hào)相關(guān)檢測(cè)的信道估計(jì)。中間碼的擴(kuò)頻碼可以不同于數(shù)據(jù)碼元的擴(kuò)頻碼。對(duì)于中間碼而言，長(zhǎng)擴(kuò)頻碼(例如兩倍長(zhǎng))能改善接收機(jī)的信道估計(jì)并因此提高整體性能。
來(lái)自用戶單元的上行鏈路CDMA信號(hào)可以是同步的或異步的。對(duì)于同步的CDMA，基站上到達(dá)的每個(gè)上行鏈路信號(hào)從時(shí)間上對(duì)準(zhǔn)。這樣可以簡(jiǎn)單化基站上的接收機(jī)工作。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于圖7，例如可使用多維信號(hào)變換將所有各用戶的相關(guān)處理加以組合，。
在一個(gè)實(shí)施例中，所有用戶單元在時(shí)間和頻率上均與其基站同步。基站周期性廣播“信標(biāo)信號(hào)”，后隨規(guī)則的OFDM碼元。該信標(biāo)信號(hào)由用戶單元用于同步化，且其最好在例如10微秒的時(shí)幀中出現(xiàn)一次。在一個(gè)實(shí)施例中，信標(biāo)信號(hào)本身是一個(gè)OFDM信號(hào)或多個(gè)OFDM信號(hào)。在另一實(shí)施例中，信標(biāo)信號(hào)包含擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列，如圖9所示。參考圖9，盡管只顯示了四個(gè)PN序列，但可以使用任意數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施例中，第一PN序列PN1，或一些其它預(yù)定數(shù)量的PN序列能在用戶單元上以現(xiàn)有技術(shù)中公知的方式通過(guò)序列相關(guān)而被用于時(shí)間同步。各PN序列(PN2跟著PN1)最好是相同的，能在用戶單元上通過(guò)序列相關(guān)而被用于頻率跟蹤和比較相關(guān)結(jié)果對(duì)之間的相位差。在一個(gè)實(shí)施例中，必須有多個(gè)PN2序列并且它們比PN1序列短。
在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)中的開(kāi)關(guān)具有單獨(dú)一個(gè)輸出端和一對(duì)輸入端，其中一個(gè)輸入端耦合以接收來(lái)自PN序列產(chǎn)生器的PN序列而另一輸入端耦合到FFT的輸出，該開(kāi)關(guān)被耦合以輸出具有圖9所示格式的數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)頻子載波被插入OFDM碼元中，如圖10所示，以便用戶單元能進(jìn)一步測(cè)量和校正載波頻率誤差(頻率跟蹤)。
在一個(gè)實(shí)施例中，上行鏈接CDMA信號(hào)受到功率控制，以減少和潛在地最小化彼此干擾。功率控制可通過(guò)開(kāi)環(huán)或閉環(huán)方式執(zhí)行，而優(yōu)選則是通過(guò)兩者的組合。在用戶處的功率控制單元控制其傳輸功率。該功率控制單元接收功率調(diào)整命令，該功率調(diào)整命令可以是本地產(chǎn)生的(開(kāi)環(huán))或從基站接收的(閉環(huán))。對(duì)于開(kāi)環(huán)功率控制，用戶單元監(jiān)視下行鏈路信號(hào)功率以調(diào)整其自身傳輸功率。由于CDMA信號(hào)是寬帶而多用戶OFDM下行鏈路信號(hào)可以如圖2所示不占用全部帶寬，會(huì)在下行和上行鏈路的功率測(cè)量中存在不匹配。解決該問(wèn)題的一種方法是在下行鏈路中總是發(fā)射全帶寬導(dǎo)頻OFDM碼元，如圖2所示。用戶單元測(cè)量下行導(dǎo)頻碼元功率以調(diào)整其傳輸功率。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)09/38,086中展示了用戶的一個(gè)實(shí)施例，該專(zhuān)利申請(qǐng)名稱為“OFDM withAdsptive Subcarrier-Cluster Confuguration and Selective Loading，”其于2000年12月15日申請(qǐng)，轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的公司受讓人，在此將其結(jié)合作為參考資料。在閉環(huán)功率控制中，上行鏈路CDMA信號(hào)的功率在基站接收機(jī)上受到測(cè)量。每個(gè)用戶單元所需的功率調(diào)整則在下行鏈路傳輸信號(hào)上完成。對(duì)于閉環(huán)功率控制，基站測(cè)量上行鏈路功率并將功率控制命令發(fā)送到用戶，指示用戶對(duì)其功率電平進(jìn)行調(diào)整。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)頻分雙工(FDD)安排下行和上行鏈路傳輸。在此情況下，用RF雙工器分開(kāi)發(fā)射和接收。在另一實(shí)施例中，通過(guò)時(shí)分雙工(TDD)安排下行和上行鏈路。在此情況下，時(shí)間開(kāi)關(guān)控制發(fā)射和接收。
在另一個(gè)實(shí)施例中，以CDMA用于下行和上行鏈路傳輸。為進(jìn)一步增強(qiáng)下行鏈路的數(shù)據(jù)率，使用如圖11所示的附加OFDM信道。參考圖11，在該雙工系統(tǒng)中顯示了兩個(gè)通信系統(tǒng)(例如通信單元、臺(tái)站等等)。通信系統(tǒng)1150包括CDMA發(fā)射機(jī)1101、CDMA接收機(jī)1102、和經(jīng)開(kāi)關(guān)或雙工器1104耦合到天線1105的OFDM接收機(jī)1103。同樣，通信系統(tǒng)1151包括CDMA接收機(jī)1108、CDMA發(fā)射機(jī)1110、和經(jīng)開(kāi)關(guān)或雙工器1107耦合到天線1106的OFDM發(fā)射機(jī)1109。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)通信系統(tǒng)中的CDMA發(fā)射機(jī)和接收機(jī)對(duì)被實(shí)施成CDMA收發(fā)信機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)系統(tǒng)均包含CDMA收發(fā)信機(jī)和OFDM收發(fā)信機(jī)，該OFDM收發(fā)信機(jī)包含OFDM發(fā)射機(jī)和OFDM接收機(jī)。
盡管圖11顯示點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，該系統(tǒng)可以包括具有CDMA發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以及OFDM發(fā)射機(jī)或接收機(jī)或兩者的其它單元(例如用戶)。同樣，其它單元可以處于通信系統(tǒng)中并具有CDMA發(fā)射機(jī)和CDMA接收機(jī)而不具有OFDM通信能力。另一方面，附加單元可以具有OFDM通信能力(OFDM發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī))但沒(méi)有CDMA通信能力。
在一個(gè)實(shí)施例中，在此稱作turbo模式，每個(gè)信道(例如CDMA下行鏈路，CDMA上行鏈路，以及OFDM下行鏈路)占用不同頻譜。例如，CDMA下行鏈路可以使用頻率范圍2110-2170MHz中的5MHz信道而CDMA上行鏈路可以使用1920-1980MHz范圍中的5MHz信道，同時(shí)OFDM下行鏈路在高頻范圍上可以使用5或10MHz信道。在turbo模式中，用于用戶單元同步化的導(dǎo)頻信號(hào)能夠承載于下行鏈路CDMA信道或下行鏈路OFDM信道上。功率控制信號(hào)也能承載于下行鏈路CDMA信道或下行鏈路OFDM信道上。當(dāng)已經(jīng)建立起一對(duì)CDMA上行和下行信道時(shí)，比如IS-95CDMA系統(tǒng)或者UMTS W-CDMA系統(tǒng)，最好將下行鏈路CDMA信道用于上行鏈路同步化和功率控制并將信標(biāo)碼元、導(dǎo)頻碼元、嵌入OFDM信道的導(dǎo)頻子載波用于接收下行鏈路OFDM信號(hào)。如果CDMA下行鏈路的同步信號(hào)被有效地利用，這些同步碼元的開(kāi)銷(xiāo)可得到進(jìn)一步減少。
一個(gè)示例性子載波/集群分配方案圖13是用于分配集群給用戶的處理過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。該處理過(guò)程通過(guò)處理邏輯來(lái)執(zhí)行，處理邏輯可以包括硬件(例如專(zhuān)用邏輯和電路系統(tǒng))、軟件(例如像在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)Ｓ脵C(jī)上運(yùn)行的軟件)，或者二者的組合。
參考圖13，每個(gè)基站在它的小區(qū)(或扇區(qū))內(nèi)周期性地廣播導(dǎo)頻OFDM碼元給每個(gè)用戶(處理模塊101)。導(dǎo)頻碼元，通常稱作發(fā)聲序列或信號(hào)，對(duì)基站和用戶是已知的。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)頻碼元覆蓋整個(gè)OFDM頻率帶寬。不同小區(qū)(或扇區(qū))的導(dǎo)頻碼元可以是不同的。導(dǎo)頻碼元可以用于多種目的時(shí)間和頻率同步，用于集群分配的信道估計(jì)和信干/噪(SINR)比率測(cè)量。
接下來(lái)，每個(gè)用戶連續(xù)地監(jiān)視導(dǎo)頻碼元的接收和測(cè)量SINR和/或其他參數(shù)，包括小區(qū)間干擾和每個(gè)集群的小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)(處理模塊1302)?；谠撔畔ⅲ總€(gè)用戶選擇彼此相對(duì)而言具有良好性能的一個(gè)或多個(gè)集群(例如高SINR和低業(yè)務(wù)負(fù)荷)并將有關(guān)這些候選集群的信息通過(guò)預(yù)定的上行鏈路接入信道反饋給基站(處理模塊1303)。例如，SINR值高于10dB可以表明良好的性能。同樣，集群利用率低于50％也可以表明良好的性能。每個(gè)用戶選擇比其他集群具有相對(duì)更好性能的集群。該選擇導(dǎo)致每個(gè)用戶基于測(cè)量到的參數(shù)選擇其愿意使用的集群。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)用戶測(cè)量每個(gè)用戶集群的SINR并通過(guò)接入信道將這些SINR測(cè)量值報(bào)告給其基站。SINR值可以包括一個(gè)集群中每個(gè)子載波的各SINR值的平均值?？商鎿Q地，集群的SINR值可以是該集群中子載波的各SINR值中最差的SINR。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用一個(gè)集群中子載波的加權(quán)平均的SINR值以產(chǎn)生該集群的SINR值。這在分集差異的集群中特別有用，其中應(yīng)用到各子載波的加權(quán)可以是不同的。
從每個(gè)用戶給基站的信息反饋包含每個(gè)集群的SINR值，并且還指明用戶期望使用的編碼/調(diào)制率。只要基站知道該反饋中信息的順序，就不需要集群索引來(lái)指明反饋中哪個(gè)SINR對(duì)應(yīng)于哪個(gè)集群。在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，該反饋中的信息根據(jù)哪個(gè)集群對(duì)于用戶具有彼此相對(duì)而言最佳的性能而排序。在此情況中，需以一索引來(lái)指明相關(guān)SINR值所對(duì)應(yīng)的集群。
根據(jù)從用戶接收到的反饋，基站進(jìn)一步在候選集群中選擇一個(gè)或多個(gè)用于用戶的集群(處理模塊1304)?；究梢岳没旧峡捎玫母郊有畔?，例如每個(gè)子載波上的業(yè)務(wù)負(fù)荷信息，對(duì)每個(gè)頻帶在該基站排隊(duì)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求量，是否頻帶被過(guò)度使用，以及用戶為發(fā)送信息已經(jīng)等了多長(zhǎng)時(shí)間。相鄰小區(qū)的子載波負(fù)荷信息也能在基站之間交換?；究稍谧虞d波分配中使用該信息減少小區(qū)間干擾。
在集群選擇之后，如果對(duì)用戶的連接已經(jīng)建立，基站就通過(guò)下行鏈路公共控制信道或通過(guò)專(zhuān)用下行鏈路業(yè)務(wù)信道通知用戶有關(guān)的集群分配(處理模塊1305)。在一個(gè)實(shí)施例中，基站還通知用戶有關(guān)的合適調(diào)制/編碼率。
一旦基本通信鏈路建立，每個(gè)用戶能繼續(xù)用專(zhuān)用業(yè)務(wù)信道(如一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的上行接入信道)發(fā)送反饋給基站。
在一個(gè)實(shí)施例中，基站一次將所有集群分配給用戶使用。在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，基站首先分配多個(gè)集群，在此稱作基礎(chǔ)集群，用于建立該基站和用戶之間的數(shù)據(jù)鏈路?；窘又来畏峙湓诖朔Q作輔助集群的多個(gè)集群給用戶，以增加通信帶寬?？蓪?duì)基礎(chǔ)集群的分配賦予較高優(yōu)先權(quán)而對(duì)輔助集群的分配賦予較低優(yōu)先權(quán)。例如，基站首先確保分配基礎(chǔ)集群給用戶，然后試圖在輔助集群上滿足來(lái)自用戶的進(jìn)一步請(qǐng)求?？商鎿Q地，基站可以先分配輔助集群給一個(gè)或多個(gè)用戶，再分配基礎(chǔ)集群給其他用戶。例如，基站可以在給其他用戶分配任何集群之前先分配基礎(chǔ)和輔助集群給一個(gè)用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，基站分配基礎(chǔ)集群給一個(gè)新用戶，接著確定是否有任何其他用戶請(qǐng)求集群。如果沒(méi)有，則基站分配輔助集群給該新用戶。
處理邏輯通過(guò)重復(fù)上述處理過(guò)程而時(shí)常進(jìn)行再訓(xùn)練(處理模塊1306)。該再訓(xùn)練可以被周期性地執(zhí)行。這種再訓(xùn)練補(bǔ)償了用戶移動(dòng)和任何干擾中的變化。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)用戶對(duì)基站報(bào)告其集群的更新選擇及其相關(guān)的SINR?；緞t進(jìn)一步進(jìn)行再選擇并通知用戶有關(guān)的新集群分配。再訓(xùn)練可由基站啟動(dòng)，并且在此情況下，基站請(qǐng)求具體的用戶報(bào)告其更新的集群選擇。此外，再訓(xùn)練也可由用戶在觀察到其信道惡化時(shí)啟動(dòng)。
自適應(yīng)調(diào)制和編碼在一個(gè)實(shí)施例中，不同的調(diào)制和編碼率被用于支持在具有不同SINR的信道上的可靠傳輸。也可以運(yùn)用多個(gè)子載波上的信號(hào)擴(kuò)頻以在很低SINR的條件下提高可靠性。
下面的表1給出了編碼/調(diào)制表的一個(gè)例子。
表1

在上例中，1/8擴(kuò)頻表示在八個(gè)子載波上重復(fù)一個(gè)QPSK調(diào)制碼元。重復(fù)/擴(kuò)頻也可以被延伸到時(shí)域。例如，在兩個(gè)OFDM碼元的四個(gè)子載波上可以重復(fù)一個(gè)QPSK碼元，同樣導(dǎo)致1/8擴(kuò)頻。
在最初的集群分配和比率選擇之后，可以根據(jù)在接收機(jī)處觀察到的信道條件自適應(yīng)地改變編碼/調(diào)制率。
導(dǎo)頻碼元和SINR測(cè)量在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)基站同時(shí)發(fā)射導(dǎo)頻碼元，并且每個(gè)導(dǎo)頻碼元占用整個(gè)OFDM頻帶，如圖14A-C所示。參考圖14A-C，所示導(dǎo)頻碼元1401分別橫貫用于小區(qū)A、B和C的整個(gè)OFDM頻帶。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)頻碼元具有128微秒的長(zhǎng)度或持續(xù)時(shí)間，帶有保護(hù)時(shí)間，它們的組合接近152微秒。在每個(gè)導(dǎo)頻周期之后，有預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)周期，其后為另一組導(dǎo)頻碼元。在一個(gè)實(shí)施例中，在每個(gè)導(dǎo)頻之后有四個(gè)數(shù)據(jù)周期用于傳輸數(shù)據(jù)，并且每個(gè)數(shù)據(jù)周期是152微秒。
用戶根據(jù)導(dǎo)頻碼元估計(jì)每個(gè)集群的SINR。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶首先估計(jì)信道響應(yīng)，包括幅度和相位，就好似沒(méi)有干擾或噪聲。信道被估計(jì)時(shí)，用戶根據(jù)接收到的信號(hào)計(jì)算干擾/噪聲。
估計(jì)的SINR可以按從最大到最小SINR而被排序并選擇具有最大SINR值的集群。在一個(gè)實(shí)施例中，所選擇的集群具有大于最小SINR的SINR值，該最小SINR仍然允許系統(tǒng)所支持的可靠(低速率)傳輸。所選擇的集群數(shù)可取決于反饋帶寬和請(qǐng)求的傳輸率。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)基站的選擇，用戶總是試圖發(fā)送盡可能最多的有關(guān)集群的信息。
如上所述，估計(jì)的SINR值還被用于選擇每個(gè)集群的適當(dāng)?shù)木幋a/調(diào)制率。通過(guò)使用適當(dāng)?shù)腟INR索引方案，SINR索引還可以表明用戶期望使用的特殊的編碼和調(diào)制率。注意，即使是對(duì)于相同的用戶，不同的集群可能具有不同的調(diào)制/編碼率。
在確定小區(qū)間干擾時(shí)，導(dǎo)頻碼元服務(wù)于附加目的。由于多個(gè)小區(qū)的導(dǎo)頻被同時(shí)廣播，它們會(huì)彼此干擾(因?yàn)樗鼈冋加谜麄€(gè)頻帶)。這種導(dǎo)頻碼元的沖突可以被用于確定作為最壞情形下的干擾量。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，使用該方法的上述估計(jì)是保守的，其中測(cè)量的干擾電平是最差情況下的，假定所有的干擾源均工作。因此，導(dǎo)頻碼元的結(jié)構(gòu)使其占用整個(gè)頻帶并引發(fā)不同小區(qū)間的沖突，在分組傳輸系統(tǒng)中用于檢測(cè)最差情況下的SINR。
整個(gè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)周期中，用戶可以再次確定干擾電平。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)周期被用于估計(jì)小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)以及小區(qū)間干擾電平。特別的是，導(dǎo)頻和業(yè)務(wù)周期中的功率差可以被用于了解(小區(qū)內(nèi))業(yè)務(wù)負(fù)荷和小區(qū)間干擾以便選擇所需集群。
在特定集群上的干擾電平可以更低，因?yàn)檫@些集群可以不在相鄰小區(qū)中使用。例如圖14中，在小區(qū)A內(nèi)，對(duì)于集群A具有較小干擾，因?yàn)榧篈未在小區(qū)B中使用(盡管它在小區(qū)C中被使用)。同樣在小區(qū)A內(nèi)，集群B將經(jīng)受來(lái)自小區(qū)B的較低干擾，因?yàn)樵谛^(qū)B而不是在小區(qū)C中使用集群B。
對(duì)于突發(fā)分組傳輸導(dǎo)致的頻繁干擾變化，基于上述估計(jì)的調(diào)制/編碼率是健壯的。這是因?yàn)樗俾暑A(yù)測(cè)是基于最差的情形，其中所有的干擾源均在發(fā)射。
在一個(gè)實(shí)施例中，用戶利用來(lái)自導(dǎo)頻碼元周期和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)周期二者的可用信息以便分析小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)負(fù)荷和小區(qū)間干擾的存在。用戶的目標(biāo)是給基站提供有關(guān)用戶期望使用的那些集群的指示。理想情況是，用戶選擇的結(jié)果是集群具有高信道增益、來(lái)自其他小區(qū)的低干擾、和高度可靠性。用戶提供反饋信息，其包括結(jié)果，按順序列出所期望的集群，或者未在此描述的內(nèi)容。
圖15展示了用戶處理的一個(gè)實(shí)施例。該處理通過(guò)可包括硬件(例如專(zhuān)用邏輯和電路系統(tǒng)等)、軟件(例如在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)Ｓ脵C(jī)上運(yùn)行的軟件)或者兩者組合的處理邏輯來(lái)執(zhí)行。
參考圖15，信道/干擾估計(jì)處理模塊1501執(zhí)行導(dǎo)頻周期中的信道和干擾估計(jì)以響應(yīng)導(dǎo)頻碼元。業(yè)務(wù)/干擾分析處理模塊1502執(zhí)行數(shù)據(jù)周期中的業(yè)務(wù)和干擾分析以響應(yīng)信號(hào)信息和來(lái)自信道/干擾估計(jì)模塊1501的信息。
信道/干擾估計(jì)處理模塊1501和業(yè)務(wù)/干擾分析處理模塊1502的輸出連接到集群排序和速率預(yù)測(cè)處理模塊1503，以便執(zhí)行集群排序和選擇及速率預(yù)測(cè)。
集群排序處理模塊1503的輸出是對(duì)集群請(qǐng)求處理模塊1504的輸入，集群請(qǐng)求處理模塊1504請(qǐng)求集群和調(diào)制/編碼率。這些選擇的指示被發(fā)送到基站。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)集群的SINR通過(guò)接入信道被報(bào)告給基站。該信息被用于集群選擇以避免集群具有嚴(yán)重的小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)負(fù)荷和/或來(lái)自其他小區(qū)的強(qiáng)烈干擾。即，新用戶可能不會(huì)被分配使用特定集群，如果該集群已經(jīng)存在嚴(yán)重的小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)負(fù)荷的話。同樣，如果干擾強(qiáng)烈到SINR只允許低速率傳輸或者完全不可靠的傳輸也不會(huì)分配該集群，。
處理模塊1501所作的信道/干擾估計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，其通過(guò)監(jiān)視因全頻帶導(dǎo)頻碼元在多個(gè)小區(qū)被同時(shí)廣播所產(chǎn)生的干擾而進(jìn)行。干擾信息被傳送到處理模塊1502，其使用該信息求解下面的公式HiSi+Ii+ni＝y(tǒng)i其中Si表示子載波(頻帶)i的信號(hào)，Ii是子載波i的干擾，ni是與子載波i有關(guān)的噪聲，而yi是子載波i的觀測(cè)值。在512個(gè)子載波的情況下，i的范圍可以從0到511。Ii和ni不被分離且可考慮是一個(gè)量。干擾/噪聲和信道增益Hi是未知的。在整個(gè)導(dǎo)頻周期，信號(hào)Si表示導(dǎo)頻碼元，并且觀測(cè)值yi已知，從而允許確定沒(méi)有干擾或噪聲情況下的信道增益Hi。一旦該值已知，即可將其代回公式以確定數(shù)據(jù)周期中的干擾/噪聲，這是因?yàn)楝F(xiàn)Hi、Si和yi均為已知。
用戶使用來(lái)自處理模塊1501和1502的干擾信息以選擇所需集群。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶使用處理模塊1503排序集群并且還預(yù)測(cè)使用該集群時(shí)的可用數(shù)據(jù)率。從具有預(yù)先計(jì)算出的數(shù)據(jù)率值的查詢表中可以獲得預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)率信息。這樣的查詢表可以成對(duì)存儲(chǔ)各SINR及其相關(guān)預(yù)期傳輸率?；谠撔畔?，根據(jù)預(yù)定的性能標(biāo)準(zhǔn)，用戶選擇期望使用的集群。用戶使用集群的排序列表連同用戶知道的編碼和調(diào)制率以請(qǐng)求期望的集群，從而取得所需數(shù)據(jù)率。
圖16展示一種根據(jù)功率差選擇集群的裝置的一個(gè)實(shí)施例。該方案在導(dǎo)頻碼元周期和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)周期中均利用可用信息執(zhí)行能量檢測(cè)。圖16的處理過(guò)程可通過(guò)硬件(例如專(zhuān)用邏輯和電路系統(tǒng)等)、軟件(例如運(yùn)行于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)Ｓ脵C(jī)上的軟件)、或者兩者的組合實(shí)現(xiàn)。
參考圖16，用戶包括用以在導(dǎo)頻周期中對(duì)每個(gè)集群執(zhí)行SINR估計(jì)的SINR估計(jì)處理模塊1601、用以在導(dǎo)頻周期中對(duì)每個(gè)集群執(zhí)行功率計(jì)算的功率計(jì)算處理模塊1602、和用以在數(shù)據(jù)周期中對(duì)每個(gè)集群執(zhí)行功率計(jì)算的功率計(jì)算處理模塊1603。減法器1604從來(lái)自處理模塊1602的導(dǎo)頻周期中的那些功率計(jì)算值中減去來(lái)自處理模塊1603的數(shù)據(jù)周期中的功率計(jì)算值。減法器1604的輸出被輸入到功率差排序(和組選擇)處理模塊1605，處理模塊1605基于SINR和導(dǎo)頻周期與數(shù)據(jù)周期之間的功率差執(zhí)行集群排序和選擇。一旦選擇了集群，用戶就借助于處理模塊1606請(qǐng)求所選擇的集群和編碼/調(diào)制率。
更為特別的是，在一個(gè)實(shí)施例中，在導(dǎo)頻周期中的每個(gè)集群的信號(hào)功率與業(yè)務(wù)周期根據(jù)下式進(jìn)行比較PP＝PS+PI+PN， 其中PP是導(dǎo)頻周期中對(duì)應(yīng)于每個(gè)集群的測(cè)量得到的功率，PD是業(yè)務(wù)周期中測(cè)量到的功率，PS是信號(hào)功率，PI是干擾功率，而PN是噪聲功率。
在一個(gè)實(shí)施例中，在可能情況下用戶選擇具有相對(duì)高PD/(PP-PD)的集群(例如大于諸如10dB的門(mén)限)并避免具有低PP/(PP-PD)(例如諸如低于10dB的門(mén)限)的集群。
可替換地，對(duì)于集群中的每個(gè)子載波，上述差值可以是基于導(dǎo)頻周期中和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)周期中觀測(cè)到的各采樣間的能量差，其例如為Δi=|yiP|-|yiD|]]>因此，用戶求和所有子載波的差值。
取決于實(shí)際實(shí)施方案，用戶可以使用下列量度，其為SINR和PP-PD二者的組合函數(shù)，以選擇集群β＝f(SINR，PP/(PP-PD)其中f是兩個(gè)輸入量的函數(shù)。f的一個(gè)例子是加權(quán)平均(例如同量加權(quán))。可替換地，用戶可基于其SINR選擇集群并且只使用功率差PP-PD區(qū)分具有相同SINR的集群。差值可以小于一定門(mén)限(例如1dB)。
SINR和PP-PD的測(cè)量值可以在時(shí)間上被平均以減少變化和提高精度。在一個(gè)實(shí)施例中使用了移動(dòng)平均窗口，該窗口長(zhǎng)得足以中和統(tǒng)計(jì)學(xué)上的不規(guī)則性而又短得足以捕捉到信道和干擾的時(shí)間變化特征，其例如為1毫秒。
下行鏈路集群分配的反饋格式在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于下行鏈路，反饋包含所選擇的集群及其SINR的指示。任意集群反饋的示例的格式顯示在圖17中。參考圖17，用戶提供集群索引(ID)以表明集群及其相關(guān)SINR值。例如在反饋中，用戶提供集群ID1(1701)和該集群的SINR即SINR1(1702)，集群ID2(1703)和該集群的SINR即SINR2(1704)，以及集群ID3(1705)和該集群的SINR即SINR3(1706)等等。使用子載波的各SINR的平均值可以產(chǎn)生該集群的SINR。因此，可以選擇多個(gè)任意集群作為候選。如上所述，所選集群也可以在反饋中被排序以表明優(yōu)先權(quán)。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶可以形成集群的優(yōu)先權(quán)列表并以優(yōu)先權(quán)的降級(jí)順序發(fā)回SINR信息。
典型地，對(duì)SINR電平的索引，而非SINR本身，足以表明該集群的適當(dāng)?shù)木幋a/調(diào)制。例如，可用3比特字段進(jìn)行SINR索引以表明自適應(yīng)的編碼/調(diào)制的8個(gè)不同比率。
示例性基站該基站分配所期望的集群給作出請(qǐng)求的用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，分配給用戶的集群的可用性取決于該集群上的全部業(yè)務(wù)負(fù)荷。因此，基站選擇不僅具有高SINR而且具有低業(yè)務(wù)負(fù)荷的集群。
圖18是基站的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。參考圖18，集群分配和負(fù)荷調(diào)度控制器1801(集群分配器)收集所有必要信息，包括指定用于每個(gè)用戶的集群的下行/上行鏈路的SINR(例如由OFDM收發(fā)信機(jī)1805所接收的SINR/比率索引信號(hào)1813)和用戶數(shù)據(jù)、排隊(duì)充實(shí)度/業(yè)務(wù)負(fù)荷(例如通過(guò)來(lái)自多用戶數(shù)據(jù)緩沖器1802的用戶數(shù)據(jù)緩沖信息1811)?？刂破?801利用該信息對(duì)每個(gè)用戶在集群分配和負(fù)荷調(diào)度上作出決定，并在存儲(chǔ)器(未顯示)中存儲(chǔ)決定信息?？刂破?801經(jīng)控制信號(hào)信道(例如經(jīng)OFDM收發(fā)信機(jī)1805的控制信號(hào)/集群分配1812)通知給用戶有關(guān)的決定?？刂破?801在再訓(xùn)練期間更新該決定。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制器1801還因其知道系統(tǒng)的業(yè)務(wù)負(fù)荷而對(duì)用戶接入實(shí)行接納控制。這可以通過(guò)使用接納控制信號(hào)1810控制用戶數(shù)據(jù)緩沖器1802來(lái)完成。
用戶1到N的分組數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在用戶數(shù)據(jù)緩沖器1802中。對(duì)于下行鏈路，多路復(fù)用器1803借助于控制器1801的控制而將等待發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)裝入集群數(shù)據(jù)緩沖器(集群1-M)。對(duì)于上行鏈路，多路復(fù)用器1803將集群緩沖器中的數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的用戶緩沖器。集群緩沖器1804存儲(chǔ)待通過(guò)OFDM收發(fā)信機(jī)1805(用于下行鏈路)而發(fā)送的信號(hào)和從收發(fā)信機(jī)1805所接收的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)用戶可以占用多個(gè)集群并且每個(gè)集群可以被多個(gè)用戶分享(以時(shí)分復(fù)用方式)。
毫不疑問(wèn)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在閱讀了前述的說(shuō)明書(shū)之后，可以對(duì)本發(fā)明做出許多替換和修改，應(yīng)該明白，通過(guò)示例方式顯示和描述的任何特殊的實(shí)施例并不意在考慮進(jìn)行限制。因此，各個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明和細(xì)節(jié)并不意在限制權(quán)利要求的范圍，它們只是敘述了被認(rèn)為是本發(fā)明實(shí)質(zhì)的那些特征。
權(quán)利要求
1.一種與至少一個(gè)用戶進(jìn)行通信的方法，該方法包括對(duì)至少一個(gè)用戶發(fā)射正交頻分多路復(fù)用(OFDM)信號(hào)；和從至少一個(gè)用戶接收直接序列擴(kuò)頻(DSSS)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收DSSS該信號(hào)包括從多個(gè)用戶接收碼分多址(CDMA)信號(hào)。
3.一種與基站進(jìn)行通信的方法，該方法包括從基站接收正交頻分多路復(fù)用(OFDM)信號(hào)；和對(duì)該基站發(fā)射直接序列擴(kuò)頻(DSSS)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中發(fā)射DSSS信號(hào)包括從多個(gè)用戶發(fā)射碼分多址(CDMA)信號(hào)。
5.一種系統(tǒng)，其包括一個(gè)用戶，其具有DSSS發(fā)射機(jī)、OFDM接收機(jī)、耦合到該DSSS發(fā)射機(jī)和該OFDM接收機(jī)的第一天線；一個(gè)與該用戶耦合通信的基站，該基站具有DSSS接收機(jī)、OFDM發(fā)射機(jī)、耦合到該DSSS接收機(jī)和該OFDM發(fā)射機(jī)的第二天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括第一開(kāi)關(guān)，用以將該DSSS發(fā)射機(jī)和該OFDM接收機(jī)耦合到該第一天線；和第二開(kāi)關(guān)，用以將該DSSS接收機(jī)和該OFDM發(fā)射機(jī)耦合到該第二天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括第一頻率雙工器，用以將該DSSS發(fā)射機(jī)和該OFDM接收機(jī)耦合到該第一天線；和第二頻率雙工器，用以將該DSSS接收機(jī)和該OFDM發(fā)射機(jī)耦合到該第二天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)包括多個(gè)處理路徑，其中每個(gè)該處理路徑具有前向糾錯(cuò)(FEC)編碼器、耦合到該FEC編碼器輸出的交織器、和耦合到該交織器的調(diào)制器；和一個(gè)反向快速傅里葉變換(IFFT)，其耦合以從該多個(gè)處理路徑中的該調(diào)制器接收輸出并輸出OFDM信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該OFDM接收機(jī)包括一個(gè)快速傅里葉變換(FFT)單元，用以對(duì)于從該基站接收的OFDM信號(hào)執(zhí)行FFT；多個(gè)處理路徑，其耦合到該FFT單元的各個(gè)輸出，該多個(gè)處理路徑中每個(gè)均具有去調(diào)制器，其耦合到該FFT單元的各個(gè)輸出中的一個(gè)；去交織器，其耦合到該去調(diào)制器；以及前向糾錯(cuò)(FEC)解碼器，其耦合到該去交織器的輸出，該FEC解碼器的輸出是用戶數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該DSSS發(fā)射機(jī)和該DSSS接收機(jī)分別包括CDMA發(fā)射機(jī)和CDMA接收機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該DSSS發(fā)射機(jī)包括一個(gè)前向糾錯(cuò)(FEC)編碼器，其耦合以接收用戶數(shù)據(jù)；一個(gè)交織器，其耦合到該FEC編碼器的輸出；一個(gè)調(diào)制器，其耦合到該交織器的輸出；和一個(gè)擴(kuò)頻器，其耦合到該調(diào)制器的輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該DSSS接收機(jī)包括多個(gè)處理路徑，每個(gè)該處理路徑均具有一個(gè)相關(guān)器；一個(gè)信道估計(jì)器，其耦合到該相關(guān)器的輸出，該信道估計(jì)器具有第一和第二輸出；一個(gè)瑞克接收機(jī)，其耦合到該相關(guān)器的輸出和該信道估計(jì)器的第一輸出；一個(gè)去交織器，其耦合到該瑞克接收機(jī)；一個(gè)FEC解碼器，其耦合到該去交織器的輸出；一個(gè)FFT單元，其耦合到該信道估計(jì)器的第二輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中該DSSS接收機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)下行鏈路OFDM子載波分配器，其耦合到該多個(gè)處理路徑的該FFT單元的輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該基站進(jìn)一步包括DSSS發(fā)射機(jī)而且該用戶包括DSSS接收機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中該DSSS發(fā)射機(jī)包括CDMA發(fā)射機(jī)而該DSSS接收機(jī)包括CDMA接收機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該基站進(jìn)一步包括一個(gè)信標(biāo)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生信標(biāo)信號(hào)；和一個(gè)開(kāi)關(guān)，其耦合到該信標(biāo)產(chǎn)生器，用以組合該信標(biāo)信號(hào)和OFDM碼元，從而生成從該基站輸出的傳輸信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中該信標(biāo)信號(hào)包括至少一個(gè)擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中該信標(biāo)信號(hào)包括多個(gè)擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中該用戶將該多個(gè)擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列的第一部分用于時(shí)間同步。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中該P(yáng)N序列的第一部分由一個(gè)PN序列組成。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中該用戶將跟隨在該P(yáng)N序列的第一部分之后的PN序列的第二部分用于頻率跟蹤。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中該P(yáng)N序列的第二部分中的PN序列短于該P(yáng)N序列的第一部分中的任何PN序列。
23.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該CDMA發(fā)射機(jī)被用于上行鏈路通信。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)在下行鏈路期間發(fā)射全頻帶導(dǎo)頻OFDM碼元以進(jìn)行開(kāi)環(huán)功率控制。
25.一種通信網(wǎng)，其包括第一和第二系統(tǒng)，該第一和第二系統(tǒng)各自包括DSSS發(fā)射機(jī)、DSSS接收機(jī)、和耦合到該DSSS發(fā)射機(jī)及該DSSS接收機(jī)的天線；并進(jìn)一步其中該第一系統(tǒng)包括耦合到其天線的OFDM發(fā)射機(jī)，而該第二系統(tǒng)包括耦合到其天線的OFDM接收機(jī)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該DSSS發(fā)射機(jī)和該DSSS接收機(jī)分別包括CDMA發(fā)射機(jī)和CDMA接收機(jī)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中每個(gè)該第一和第二系統(tǒng)中的該DSSS發(fā)射機(jī)和該DSSS接收機(jī)結(jié)合而實(shí)施成CDMA收發(fā)信機(jī)，而且該OFDM發(fā)射機(jī)和該OFDM接收機(jī)各自被包含于分立的OFDM收發(fā)信機(jī)中。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)被用于下行鏈路傳輸。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)和該第二系統(tǒng)中的該CDMA發(fā)射機(jī)使用下行多路復(fù)用分別發(fā)射下行鏈路傳輸。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該下行多路復(fù)用包括時(shí)分雙工。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該下行鏈路多路復(fù)用包括頻分雙工。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該第一系統(tǒng)包括將該DSSS發(fā)射機(jī)、該DSSS接收機(jī)和該OFDM發(fā)射機(jī)耦合到該天線的開(kāi)關(guān)。
33.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該第一系統(tǒng)包括將該DSSS發(fā)射機(jī)、該DSSS接收機(jī)和該OFDM發(fā)射機(jī)耦合到該天線的雙工器。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該第二系統(tǒng)包括將該DSSS發(fā)射機(jī)、該DSSS接收機(jī)和該OFDM接收機(jī)耦合到該天線的開(kāi)關(guān)。
35.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該第二系統(tǒng)包括將該DSSS發(fā)射機(jī)、該DSSS接收機(jī)和該OFDM接收機(jī)耦合到該天線的雙工器。
36.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)被用于該第一系統(tǒng)和該第二系統(tǒng)之間的下行鏈路傳輸，而該第二系統(tǒng)的該DSSS發(fā)射機(jī)被用于從該第二系統(tǒng)到該第一系統(tǒng)的上行鏈路傳輸，并且進(jìn)一步，其中該第一和第二系統(tǒng)使用頻分雙工(FDD)以協(xié)調(diào)下行和上行鏈路傳輸。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)被用于該第一系統(tǒng)和第二系統(tǒng)之間的下行鏈路傳輸，而該第二系統(tǒng)的DSSS發(fā)射機(jī)被用于從該第二系統(tǒng)到該第一系統(tǒng)的上行鏈路傳輸，并且進(jìn)一步，其中該第一和第二系統(tǒng)使用時(shí)分雙工(FDD)以協(xié)調(diào)下行和上行鏈路傳輸。
38.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信網(wǎng)，其進(jìn)一步包括具有DSSS發(fā)射機(jī)和OFDM接收機(jī)的第三系統(tǒng)。
39.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信方法，其進(jìn)一步包括具有DSSS收發(fā)信機(jī)的第四系統(tǒng)。
40.根據(jù)權(quán)利要求25所述的通信方法，其中該第一系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦合到該OFDM發(fā)射機(jī)的OFDM子載波分配器，該OFDM子載波分配器自適應(yīng)地根據(jù)有關(guān)每個(gè)該第二系統(tǒng)的每個(gè)子載波的信噪比(SNR)信息，將子載波分配到該第二系統(tǒng)，。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的通信網(wǎng)，其中該SNR信息由該第一和第二系統(tǒng)測(cè)量并反饋到該OFDM子載波分配器。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的通信網(wǎng)，其中該SNR信息利用每個(gè)該第二系統(tǒng)的上行鏈路的DSSS信號(hào)而在該第一系統(tǒng)上直接測(cè)量，。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的通信網(wǎng)，其中該第一系統(tǒng)的DSSS接收機(jī)進(jìn)一步包括瑞克接收機(jī)和信道估計(jì)器，該信道估計(jì)器耦合以對(duì)該瑞克接收機(jī)提供信道估計(jì)，該信道估計(jì)器將該信道估計(jì)發(fā)送給該OFDM子載波分配器以進(jìn)行自適應(yīng)信道分配。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的通信網(wǎng)，其中該信道估計(jì)器使用訓(xùn)練序列以產(chǎn)生該信道估計(jì)。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的通信網(wǎng)，其中該信道估計(jì)器產(chǎn)生該信道估計(jì)而不用訓(xùn)練序列。
46.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中該第二系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)信標(biāo)產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生信標(biāo)信號(hào)；和一個(gè)開(kāi)關(guān)，其耦合到該信標(biāo)產(chǎn)生器，用以組合該信標(biāo)信號(hào)和OFDM碼元，從而生成從該第二系統(tǒng)輸出的傳輸信號(hào)。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其中該信標(biāo)信號(hào)包括至少一個(gè)擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其中該信標(biāo)信號(hào)包括多個(gè)擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，其中用戶將多個(gè)擴(kuò)頻偽噪聲(PN)序列的第一部分用于時(shí)間同步。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中該P(yáng)N序列的第一部分由一個(gè)PN序列組成。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中該用戶將跟隨在該P(yáng)N序列的第一部分之后的PN序列的第二部分用于頻率跟蹤。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中該P(yáng)N序列的第二部分中的PN序列短于PN序列的第一部分中的任何PN序列。
53.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中該CDMA發(fā)射機(jī)被用于上行鏈路通信。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中該OFDM發(fā)射機(jī)在下行鏈路期間發(fā)射全頻帶的導(dǎo)頻OFDM碼元以進(jìn)行整個(gè)開(kāi)環(huán)功率控制。
全文摘要
描述了用于無(wú)線通信的一種方法和裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，用于與一用戶通信的手段包括發(fā)射正交頻分多路復(fù)用信號(hào)給該用戶的CDMA發(fā)射機(jī)(301)，以及從該用戶接收直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的OFDM接收機(jī)(302)。
文檔編號(hào)H04J13/00GK1507708SQ02809429
公開(kāi)日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月9日
發(fā)明者李小東, 劉輝, W·張 申請(qǐng)人:布羅斯多姆電信公司