本申請要求于2014年5月29日遞交的美國臨時申請No.62/004,337和于2014年12月17日遞交的美國非臨時申請No.14/574,149的優(yōu)先權(quán)和利益,猶如下文所充分闡述的,并且出于全部適用的目的,所述臨時申請和非臨時申請的全部內(nèi)容被以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
概括地說,本公開內(nèi)容的方面涉及無線通信系統(tǒng),并且更具體地說,涉及異步多載波通信。
背景技術(shù):
無線通信網(wǎng)絡(luò)被廣泛地部署以提供諸如是電話、視頻、數(shù)據(jù)、消息傳送、廣播等的各種通信服務(wù)。通常是多址網(wǎng)絡(luò)的這樣的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由共享可用的網(wǎng)絡(luò)資源支持針對多個用戶的通信。
隨著對移動寬帶接入的需求繼續(xù)增長,研究和開發(fā)繼續(xù)推進(jìn)無線通信技術(shù),不僅用以滿足對移動寬帶接入的增長的需求,并且還用以推進(jìn)和增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。
通常在無線通信網(wǎng)絡(luò)中使用同步通信。然而,存在使用這樣的同步通信所涉及的一些缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
下面給出了本公開內(nèi)容的一個或多個方面的簡化的概要,以便提供對這樣的方面的基本理解。本概要不是對本公開內(nèi)容的全部所設(shè)想的特征的泛泛概述,并且既不旨在標(biāo)識本公開內(nèi)容的全部方面的關(guān)鍵或者要素,也不劃定本公開內(nèi)容的任何或者全部方面的范圍。它的唯一目的是以簡化的形式給出本公開內(nèi)容的一個或多個方面的一些概念,作為稍后給出的更詳細(xì)描述的序言。
本公開內(nèi)容的一個或多個方面提供實(shí)現(xiàn)異步多載波通信。例如,在一個方面中,在通信鏈路層,用于用以減少鏈路之間的載波間干擾的波形設(shè)計(jì)的方法幫助實(shí)現(xiàn)異步多載波通信。無線通信的一種這樣的波形設(shè)計(jì)方法涉及:在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形;對所述波形進(jìn)行塑形以減少所述波形與鄰近波形之間的干擾;以及,在頻譜上異步地發(fā)送所塑形的波形。
另一個方面涉及包括以下各項(xiàng)的無線通信設(shè)備:用于在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形的單元;用于對所述波形進(jìn)行塑形以減少所述波形與鄰近波形之間的干擾的單元;以及,用于在頻譜上異步地發(fā)送所塑形的波形的單元。
另一個方面涉及包括至少一個處理器、通信地耦合到所述至少一個處理器的存儲器和通信地耦合到所述至少一個處理器的通信接口的無線通信設(shè)備,其中,所述至少一個處理器被配置為執(zhí)行以下操作:在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形;對所述波形進(jìn)行塑形以減少所述波形與鄰近波形之間的干擾;以及,在頻譜上異步地發(fā)送所塑形的波形。
另一個方面涉及存儲計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),包括用于執(zhí)行以下操作的代碼:在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形;對所述波形進(jìn)行塑形以減少所述波形與鄰近波形之間的干擾;以及,在頻譜上異步地發(fā)送所塑形的波形。
另一個方面涉及包括以下步驟的無線通信的方法:在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號;對所接收的信號進(jìn)行濾波以減少來自所述頻譜上的其它異步通信的干擾;以及,從所述經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。
另一個方面涉及包括以下各項(xiàng)的無線通信設(shè)備:用于在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號的單元;用于對所接收的信號進(jìn)行濾波以減少來自所述頻譜上的其它異步通信的干擾的單元;以及,用于從所述經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)的單元。
另一個方面涉及包括至少一個處理器、通信地耦合到所述至少一個處理器的存儲器和通信地耦合到所述至少一個處理器的通信接口的無線通信設(shè)備,其中,所述至少一個處理器被配置為執(zhí)行以下操作:在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號;對所接收的信號進(jìn)行濾波以減少來自所述頻譜上的其它異步通信的干擾;以及,從所述經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。
另一個方面涉及存儲計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),包括用于執(zhí)行以下操作的代碼:在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號;對所接收的信號進(jìn)行濾波以減少來自所述頻譜上的其它異步通信的干擾;以及,從所述經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。
用于發(fā)送數(shù)據(jù)的所述波形設(shè)計(jì)還可以涉及用于執(zhí)行利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制的結(jié)構(gòu)和方法。在另一個方面中,所述波形設(shè)計(jì)可以涉及用于執(zhí)行多載波頻域均衡(FDE)的結(jié)構(gòu)和方法。
在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃層,本公開內(nèi)容的一個方面涉及用于允許異步通信和同步通信兩者的共存的結(jié)構(gòu)和方法。這樣的結(jié)構(gòu)和方法可以涉及在異步與同步通信之間進(jìn)行供應(yīng)和供應(yīng)用于處置沖突的帶寬。
一個這樣的方面涉及包括以下操作的無線通信的方法:為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬;為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第一部分;以及,基于所述無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第二部分。
另一個這樣的方面涉及包括以下各項(xiàng)的無線通信設(shè)備:用于為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬的單元;用于為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第一部分的單元;以及,用于基于所述無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第二部分的單元。
另一個方面涉及包括至少一個處理器、通信地耦合到所述至少一個處理器的存儲器和通信地耦合到所述至少一個處理器的通信接口的無線通信設(shè)備,其中,所述至少一個處理器被配置為執(zhí)行以下操作:為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬;為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第一部分;以及,基于所述無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第二部分。
另一個這樣的方面涉及存儲計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),包括用于執(zhí)行以下操作的代碼:為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬;為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第一部分;以及,基于所述無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為所述無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第二部分。
基于對跟隨在后面的詳細(xì)描述的回顧,所述方法和裝置的這些和其它方面將變得被更充分地被理解。通過回顧下面結(jié)合附圖對所給出的方法和裝置的具體的示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述,所給出的方法和裝置的其它方面、特征和實(shí)施例對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見。盡管可以在下面相對于特定的實(shí)施例和附圖討論所給出的方法和裝置的特征,但所給出的方法和裝置的全部實(shí)施例可以包括本文中討論的有利的特征中的一個或多個特征。換句話說,盡管一個或多個實(shí)施例可以被討論為具有特定的有利的特征,但這樣的特征中的一個或多個特征也可以根據(jù)本文中討論的方法和裝置的各種實(shí)施例被使用。類似地,盡管示例性實(shí)施例可以在下面作為設(shè)備、系統(tǒng)或者方法實(shí)施例被討論,但應(yīng)當(dāng)理解,這樣的示例性實(shí)施例可以在各種設(shè)備、系統(tǒng)和方法中被實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
圖1是示出了使用處理系統(tǒng)的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個示例的圖。
圖2是示出了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個示例的圖。
圖3是示出了接入網(wǎng)的一個示例的圖。
圖4是示出了同步上行鏈路的一個示例的圖。
圖5是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的異步上行鏈路的一個示例的圖。
圖6是示出了各種通信鏈路的示例的圖。
圖7是示出了載波間干擾(ICI)和根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于解決ICI和使實(shí)現(xiàn)進(jìn)行異步通信的設(shè)計(jì)方案的示例的圖。
圖8是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用以進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例性過程的圖。
圖9是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的使用處理電路并且適于操作發(fā)射機(jī)電路的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個簡化的示例的圖。
圖10是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用以進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例性過程的圖。
圖11是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的使用處理電路并且適于操作接收機(jī)電路的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個簡化的示例的圖。
圖12是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例的圖。
圖13是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例性過程的圖。
圖14是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例的圖。
圖15是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例性過程的圖。
圖16是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例的圖。
圖17是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例性過程的圖。
圖18是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例的圖。
圖19是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例性過程的圖。
圖20是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的異步通信分配帶寬的兩個示例的圖。
圖21是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)中使用靜態(tài)或者半靜態(tài)供應(yīng)為同步和異步通信分配帶寬的一個示例的圖。
圖22是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)中使用動態(tài)供應(yīng)為同步和異步通信分配帶寬的一個示例的圖。
圖23是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的針對無線通信網(wǎng)絡(luò)中的各種用例被優(yōu)化的利用符號數(shù)字學(xué)(numerology)為異步通信分配帶寬的示例的圖。
圖24是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的異步通信分配帶寬的一個示例性過程的圖。
圖25是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的使用處理電路并且適于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的異步通信分配帶寬的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個簡化的示例的圖。
圖26是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波器的發(fā)送加窗操作的示意圖。
圖27是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波器的接收加窗操作的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為對各種配置的描述,而不旨在代表本文中描述的概念可以通過其被實(shí)踐的僅有配置。出于提供對各種概念的透徹理解的目的,詳細(xì)描述包括具體的細(xì)節(jié)。然而,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是,可以在不具有這些具體的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐這些概念。在某些情況下,以框圖形式示出公知的結(jié)構(gòu)和部件以避免使這樣的概念模糊不清。
關(guān)于同步通信,其對于鏈路高效性可能是良好的,但具有關(guān)聯(lián)的成本。例如,在接收機(jī)處,同步通信可能要求接收機(jī)在數(shù)據(jù)可以被接收之前獲取、跟蹤和糾正時序。在發(fā)射機(jī)處,并且在接收機(jī)已使時序被配置之后,發(fā)射機(jī)可能需要額外的時序提前和在數(shù)據(jù)傳送可以發(fā)生之前的跨整個操作帶寬的緊密協(xié)調(diào)。因此,同步通信在特定的應(yīng)用(例如,那些以相對慢的數(shù)據(jù)速率發(fā)送數(shù)據(jù)的應(yīng)用)中可能不是理想的。
本公開內(nèi)容的方面涉及建立沒有像同步通信那樣多的要求的異步通信。具體地說,給出了用于實(shí)現(xiàn)異步通信的方法,所述方法涉及發(fā)送和接收具有可以足夠地減少載波之間的干擾以實(shí)現(xiàn)異步通信的波形塑形的波形設(shè)計(jì)。在某些方面中,發(fā)送波形設(shè)計(jì)涉及使用:(1)利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制;(2)多載波頻域均衡(FDE);或者(3)其它的適于實(shí)現(xiàn)異步通信的方案。在某些方面中,接收波形設(shè)計(jì)涉及:(1)利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制;(2)多載波頻域均衡(FDE);或者(3)其它的適于實(shí)現(xiàn)異步通信的方案。
本公開內(nèi)容的方面還涉及在異步與同步通信之間進(jìn)行供應(yīng)和供應(yīng)用于處置沖突的帶寬。一個這樣的方面涉及:為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬,為無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第一部分,以及,基于無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)所述預(yù)先選擇的帶寬的第二部分。
現(xiàn)在將參考各種裝置和方法來給出電信系統(tǒng)的幾個方面。圖1-3的系統(tǒng)是本文中描述的教導(dǎo)可以在其內(nèi)找到應(yīng)用和/或?qū)崿F(xiàn)的那些裝置和方法的非限制性示例。將通過各種框、模塊、部件、電路、步驟、過程、算法等(共同被稱為“要素”)在下面的詳細(xì)描述中描述和在附圖中示出這些裝置和方法??梢允褂秒娮佑布?、計(jì)算機(jī)軟件或者其任何組合來實(shí)現(xiàn)這些要素。這樣的要素被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于特定的應(yīng)用和被施加于總體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。
作為示例,可以利用包括一個或多個處理器的“處理系統(tǒng)”來實(shí)現(xiàn)要素、或者要素的任何部分、或者要素的任何組合。處理器的示例包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)、狀態(tài)機(jī)、門控邏輯、分立的硬件電路和其它的被配置為執(zhí)行貫穿本公開內(nèi)容所描述的各種功能的合適硬件。處理系統(tǒng)中的一個或多個處理器可以執(zhí)行軟件。不論被稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言還是其它術(shù)語,軟件都應(yīng)當(dāng)寬泛地理解為表示指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應(yīng)用、軟件應(yīng)用、軟件包、例程、子例程、對象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行的線程、過程、函數(shù)等。軟件可以位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括,作為示例,磁存儲設(shè)備(例如,硬盤、軟盤、磁條)、光盤(例如,壓縮光盤(CD)、數(shù)字多功能光盤(DVD))、智能卡、閃存設(shè)備(例如,卡、棒、鍵驅(qū)動)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、電可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可移除磁盤和任何其它的用于存儲可以被計(jì)算機(jī)訪問和讀取的軟件和/或指令的合適介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是存在于處理系統(tǒng)中的、在處理系統(tǒng)的外部的或者跨包括處理系統(tǒng)的多個實(shí)體分布的。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以被包含在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中。作為示例,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括封裝材料中的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,取決于特定的應(yīng)用和被施加于總體系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)約束,如何最佳地實(shí)現(xiàn)貫穿本公開內(nèi)容給出的所描述的功能。
圖1是示出了使用處理系統(tǒng)114的裝置100的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個示例的概念圖。在該示例中,處理系統(tǒng)114可以被實(shí)現(xiàn)為具有由由總線102概括地代表的總線架構(gòu)。取決于處理系統(tǒng)114的具體應(yīng)用和總體設(shè)計(jì)約束,總線102可以包括任意數(shù)量的互連的總線和橋??偩€102將包括由處理器104概括地代表的一個或多個處理器和由計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)106概括地代表的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的各種電路鏈接在一起。總線102還可以鏈接諸如是時序源、外圍設(shè)備、調(diào)壓器和功率管理電路的各種其它電路,所述其它電路是本領(lǐng)域中公知的,并且因此將不對其進(jìn)行任何進(jìn)一步的描述??偩€接口108在總線102與收發(fā)機(jī)110之間提供接口。收發(fā)機(jī)110提供用于通過傳輸介質(zhì)與各種其它裝置通信的單元(例如,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)電路)。取決于裝置的本質(zhì),還可以提供用戶接口112(例如,鍵區(qū)、顯示器、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、操縱桿)。
處理器104負(fù)責(zé)管理總線102和一般處理,包括對存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)106上的軟件的執(zhí)行。軟件在被處理器104執(zhí)行時使處理系統(tǒng)114執(zhí)行下文中針對任何特定的裝置描述的各種功能。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)106還可以用于存儲處理器104在執(zhí)行軟件時操縱的數(shù)據(jù)。處理器104的示例包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)、狀態(tài)機(jī)、門控邏輯單元、分立的硬件電路和其它的被配置為執(zhí)行貫穿本公開內(nèi)容所描述的各種功能的合適硬件。即,處理器104(如在裝置100中利用的)可以用于實(shí)現(xiàn)下面描述的過程中的任何一個或多個過程。
在一個方面中,裝置100可以是用戶設(shè)備(UE)或者基站(BS)。基站也可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為基站收發(fā)機(jī)(BST)、無線基站、無線收發(fā)機(jī)、收發(fā)機(jī)功能、基本服務(wù)集(BSS)、擴(kuò)展服務(wù)集(ESS)、接入點(diǎn)(AP)、節(jié)點(diǎn)B、演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)、網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)、中繼器或者某個其它的合適術(shù)語?;究梢詾槿我鈹?shù)量的用戶設(shè)備(UE)提供到核心網(wǎng)的無線接入點(diǎn)。UE的示例包括蜂窩電話、智能電話、會話發(fā)起協(xié)議(SIP)電話、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、智能本、個人數(shù)字助理(PDA)、衛(wèi)星無線電、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備、多媒體設(shè)備、視頻設(shè)備、數(shù)字音頻播放器(例如,MP3播放器)、照相機(jī)、娛樂設(shè)備、可穿戴通信設(shè)備、汽車、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、M2M部件、游戲控制臺或者任何其它類似的功能設(shè)備。UE也可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為移動站(MS)、用戶站、移動單元、用戶單元、無線單元、遠(yuǎn)程單元、移動設(shè)備、無線設(shè)備、無線通信設(shè)備、遠(yuǎn)程設(shè)備、移動用戶站、接入終端(AT)、移動終端、無線終端、遠(yuǎn)程終端、手持裝置、終端、用戶代理、移動客戶端、客戶端或者某個其它的合適術(shù)語。
可以跨多種多樣的電信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)貫穿本公開內(nèi)容給出的各種概念。諸如是那些時常被稱為長期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)的根據(jù)針對演進(jìn)型分組系統(tǒng)(EPS)的3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的無線通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡(luò)提供多個用戶的同步通信和正交接入。然而,在支持同步通信時的具體的時序要求可能具有關(guān)聯(lián)的成本。
諸如是第五代(5G)網(wǎng)絡(luò)的該網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)型版本可以提供包括但不限于web瀏覽、視頻流傳送、VoIP、任務(wù)應(yīng)用、多跳網(wǎng)絡(luò)、具有實(shí)時反饋的遠(yuǎn)程操作(例如,遠(yuǎn)程手術(shù))等的許多不同類型的服務(wù)或者應(yīng)用。
本公開內(nèi)容的方面不限于特定代的無線網(wǎng)絡(luò),而是概括地說涉及無線通信,并且具體地說涉及5G網(wǎng)絡(luò)。然而,為促進(jìn)對利用已知的通信平臺的這樣的方面的理解,在圖2-3中給出了涉及LTE的這樣的方面的示例。
圖2是示出了使用各種裝置100(見圖1)的LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200的圖。LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)200可以被稱為演進(jìn)型分組系統(tǒng)(EPS)200。EPS 200可以包括一個或多個用戶設(shè)備(UE)202、演進(jìn)型UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)(E-UTRAN)204、演進(jìn)型分組核心(EPC)210、歸屬用戶服務(wù)器(HSS)220和運(yùn)營商的IP服務(wù)222。EPS可以與其它接入網(wǎng)互連,但為了簡單起見,未示出那些實(shí)體/接口。如所示的,EPS提供分組交換服務(wù),然而,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)輕松認(rèn)識到的,貫穿本公開內(nèi)容給出的各種概念可以被擴(kuò)展到提供電路交換服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。
E-UTRAN包括演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)B(eNB)206和其它eNB 208。eNB 206提供朝向UE 202的用戶和控制平面協(xié)議終止。eNB 206可以經(jīng)由X2接口(即,回程)連接到其它eNB 208。eNB 206還可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為基站、基站收發(fā)機(jī)、無線基站、無線收發(fā)機(jī)、收發(fā)機(jī)功能、基本服務(wù)集(BSS)、擴(kuò)展服務(wù)集(ESS)或者某個其它的合適術(shù)語。eNB 206為UE 202提供到EPC 210的接入點(diǎn)。上面描述了UE 202的示例。UE 202還可以被本領(lǐng)域的技術(shù)人員使用諸如是上面描述的術(shù)語的其它術(shù)語來提及。
eNB 206通過S1接口連接到EPC 210。EPC 210包括移動性管理實(shí)體(MME)212、其它MME 214、服務(wù)網(wǎng)關(guān)216和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)網(wǎng)關(guān)218。MME 212是處理UE 202與EPC 210之間的信令的控制節(jié)點(diǎn)。概括地說,MME 212提供承載和連接管理。全部用戶IP分組被傳送通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)216,所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)216自身連接到PDN網(wǎng)關(guān)218。PDN網(wǎng)關(guān)218為UE提供IP地址分配以及其它功能。PDN網(wǎng)關(guān)218連接到運(yùn)營商的IP服務(wù)222。運(yùn)營商的IP服務(wù)222包括互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)和PS流傳送服務(wù)(PSS)。
圖3是示出了LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的接入網(wǎng)的一個示例的圖。在這個示例中,接入網(wǎng)300被劃分成多個蜂窩區(qū)域(小區(qū))302。一個或多個較低功率等級eNB 308、312可以分別具有與小區(qū)302中的一個或多個小區(qū)重疊的蜂窩區(qū)域310、314。較低功率等級eNB 308、312可以是毫微微小區(qū)(例如,家庭eNB(HeNB))、微微小區(qū)或者微小區(qū)。較高功率等級或者宏eNB 304被分配給小區(qū)302,并且被配置為為小區(qū)302中的全部UE 306提供到EPC210的接入點(diǎn)。在接入網(wǎng)300的該示例中不存在任何集中式控制器,但可以在替代的配置中使用集中式控制器。eNB 304負(fù)責(zé)包括無線承載控制、準(zhǔn)入控制、移動性控制、調(diào)度、安全性和到服務(wù)網(wǎng)關(guān)216(見圖2)的連接性的全部與無線相關(guān)的功能。
被接入網(wǎng)300使用的調(diào)制和多址方案可以取決于被部署的特定的電信標(biāo)準(zhǔn)而改變。在LTE應(yīng)用中,在DL上使用OFDM,并且在UL上使用SC-FDMA,以支持頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)兩者。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員從跟隨在后面的詳細(xì)描述中將容易認(rèn)識到的,本文中給出的各種概念很好地適于LTE應(yīng)用。然而,這些概念可以被容易地?cái)U(kuò)展到使用其它調(diào)制和多址技術(shù)的其它電信標(biāo)準(zhǔn)。作為示例,這些概念可以被擴(kuò)展到演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)或者超移動寬帶(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作伙伴計(jì)劃2(3GPP2)作為CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)族的一部分公布的空中接口標(biāo)準(zhǔn),并且使用CDMA向移動站提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。這些概念還可以被擴(kuò)展到:使用寬帶CDMA(W-CDMA)和諸如是TD-SCDMA的CDMA的其它變型的通用陸地?zé)o線接入(UTRA);使用TDMA的全球移動通信系統(tǒng)(GSM);以及使用OFDMA的演進(jìn)型UTRA(E-UTRA)、超移動寬帶(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和閃速OFDM。在來自3GPP組織的文檔中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在來自3GPP2組織的文檔中描述了CDMA2000和UMB。所使用的實(shí)際的無線通信標(biāo)準(zhǔn)和多址技術(shù)將取決于具體的應(yīng)用和被施加于系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)約束。
eNB 304可以具有支持MIMO技術(shù)的多個天線。對MIMO技術(shù)的使用使eNB 304能夠利用空域來支持空間復(fù)用、波束成形和發(fā)射分級。
空間復(fù)用可以被用于同時在相同頻率上發(fā)送不同的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流可以被發(fā)送給單個UE 306以提高數(shù)據(jù)速率,或者被發(fā)送給多個UE 306以提高總體的系統(tǒng)容量。這是通過對每個數(shù)據(jù)流進(jìn)行空間預(yù)編碼(即,實(shí)施對幅度和相位的縮放)并且然后在下行鏈路上通過多個發(fā)射天線發(fā)送每個經(jīng)空間預(yù)編碼的流來達(dá)到的。經(jīng)空間預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流與不同空間簽名一起到達(dá)UE 306,這使UE 306中的每個UE 306能夠恢復(fù)預(yù)期去往改UE 306的一個或多個數(shù)據(jù)流。在上行鏈路上,每個UE 306發(fā)送經(jīng)空間預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流,這使eNB 304能夠識別每個經(jīng)空間預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流的源。
在信道狀況良好時通常使用空間復(fù)用。在信道狀況較不利時,波束成形可以用于將傳輸能量聚焦在一個或多個方向上。這可以通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間預(yù)編碼以用于通過多個天線進(jìn)行發(fā)送來達(dá)到。為達(dá)到在小區(qū)的邊緣處的良好覆蓋,可以與發(fā)射分級相結(jié)合地使用單個流波束成形傳輸。
在跟隨在后面的詳細(xì)描述中,接入網(wǎng)的各種方面可以涉及支持下行鏈路上的OFDM的MIMO系統(tǒng)。OFDM是將數(shù)據(jù)調(diào)制到OFDM符號內(nèi)的多個子載波上的擴(kuò)頻技術(shù)。以精確的頻率將子載波間隔開。間隔提供使接收機(jī)能夠從子載波恢復(fù)數(shù)據(jù)的“正交性”。在時域中,可以將保護(hù)間隔(例如,循環(huán)前綴)添加到每個OFDM符號以對抗OFDM符號間干擾。上行鏈路可以使用DFT展寬OFDM信號形式的SC-FDMA以對高峰均功率比(PARR)進(jìn)行補(bǔ)償。LTE中的循環(huán)前綴(CP)可以用于減輕符號間干擾(ISI)和確保UL信號之間的正交性。被附加到每個OFDM符號或者每個SC-FDM符號的循環(huán)前綴可以用于對抗由多徑信道中的延遲展寬導(dǎo)致的符號間干擾(ISI)。由小區(qū)發(fā)送的信號可以經(jīng)由多個信號路徑到達(dá)UE。延遲展寬是最早與最晚到達(dá)UE處的信號副本之間的差別。為了有效地對抗ISI,循環(huán)前綴長度可以被選擇為等于或者大于預(yù)期的延遲展寬,以使得循環(huán)前綴包含全部多徑能量的相當(dāng)大部分的多經(jīng)能量。循環(huán)前綴表示每個OFDM或者SC-FDM符號的采樣的固定的開銷。
圖4是示出了同步上行鏈路的一個示例的圖。在一個方面中,該示例可以是可以在LTE網(wǎng)絡(luò)或者其它無線網(wǎng)絡(luò)中找到的傳統(tǒng)類型的同步上行鏈路。同步上行鏈路400可以是與用戶設(shè)備(UE)402與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如,基站)404之間的通信相關(guān)聯(lián)的。在本公開內(nèi)容的一個方面中,在另一個UE 408與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)404之間,異步通信406也是可能的。時序子圖410示出了通常與建立同步上行鏈路相關(guān)聯(lián)的協(xié)議開銷。更具體地說,用戶(例如,“用戶1”和/或“用戶2”)通常在一段時間內(nèi)對同步消息(例如,“Sync”)414進(jìn)行監(jiān)聽(412)以與下行鏈路幀邊界對齊。然后,用戶通常提交對于授權(quán)(通常具有時序提前信息)418的請求416,以使得它們可以進(jìn)行發(fā)送,并且在空中往返時間(RTT)差別之后在接收機(jī)處被對齊。在同步和授權(quán)之后,用戶最后發(fā)送數(shù)據(jù)420。對于無線網(wǎng)絡(luò)上的特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(包括那些以相對低的數(shù)據(jù)速率發(fā)送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)以及無線網(wǎng)絡(luò)上的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說,這些用于建立經(jīng)由同步上行鏈路的同步通信的協(xié)議開銷要求可以是在性能方面成本高昂的。
關(guān)于同步通信,一般而言,其對于鏈路高效性可能是良好的,但具有關(guān)聯(lián)的成本。例如,在接收機(jī)處,同步通信可能要求接收機(jī)在數(shù)據(jù)可以被接收之前獲取、跟蹤和糾正時序。在發(fā)射機(jī)處,并且在接收機(jī)已使時序被配置之后,發(fā)射機(jī)可能需要額外的時序提前和在數(shù)據(jù)傳送可以發(fā)生之前的跨整個操作帶寬的緊密協(xié)調(diào)。類似地,節(jié)點(diǎn)間同步對于傳輸和干擾協(xié)調(diào)可能是有益的,但也具有關(guān)聯(lián)的成本。在基站處,例如,跨基站的同步可以是利用宏和/或微小區(qū)可達(dá)到的。然而,某些室內(nèi)和小型小區(qū)可能不滿足同步的準(zhǔn)確度要求。另外,如果循環(huán)前綴(CP)長度被縮短的話,這樣的準(zhǔn)確度要求可能是甚至更糟的。在中繼器和各種設(shè)備到設(shè)備鏈路處,對于自主鏈路,可能存在對于保持準(zhǔn)確的時序和與全局宏網(wǎng)絡(luò)對齊的額外的復(fù)雜度。因此,同步通信在特定的應(yīng)用中可能不是理想的。
本公開內(nèi)容的方面提供用于建立不具有像同步通信那么多的協(xié)議開銷要求的異步通信的裝置和方法。異步通信可以實(shí)現(xiàn)包括潛在的功率節(jié)省的更高效的通信。在一個方面中,本文中描述的用于建立異步通信的裝置和方法可以改進(jìn)對室內(nèi)和/或獨(dú)立小型小區(qū)、中繼器和設(shè)備到設(shè)備鏈路的支持。在一個方面中,本文中描述的用于建立異步通信的裝置和方法可以使較低功率設(shè)備能夠在具有很少的開銷的情況下發(fā)送數(shù)據(jù)。另外,它們可以通過在觸發(fā)事件時立即發(fā)送數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)低等待時間。本公開內(nèi)容的方面還可以實(shí)現(xiàn)混合波形共存以解決與高效性、等待時間和/或傳播相關(guān)聯(lián)的約束(例如,針對低等待時間、正常移動性和靜態(tài)性的混合符號持續(xù)時間)。本公開內(nèi)容的方面可以實(shí)現(xiàn)在處置其它無線接入技術(shù)干擾問題時的得體降級。例如,本公開內(nèi)容的方面可以允許對與獨(dú)立的時間軸上的干擾源的共存的原生支持。
圖5是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的異步上行鏈路500的一個示例的圖。異步上行鏈路500可以是與用戶設(shè)備(UE)502和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如,基站)504之間的通信相關(guān)聯(lián)的。在本公開內(nèi)容的一個方面中,在另一個UE 508與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)504之間,異步通信506可能也是可能的。第一時序子圖510示出了通常與建立涉及不具有上行鏈路對齊的操作的異步上行鏈路相關(guān)聯(lián)的協(xié)議開銷。更具體地說,用戶(例如,“用戶1”和“用戶2”)可以在發(fā)送數(shù)據(jù)514之前等待同步消息512但選擇忽略授權(quán)消息。第二時序子圖516示出了通常與建立涉及完全異步的操作的異步上行鏈路相關(guān)聯(lián)的協(xié)議開銷。具體地說,用戶可以在發(fā)送數(shù)據(jù)518時選擇忽略授權(quán)和同步消息兩者。
因此,概括地說,對于異步通信,用戶可以選擇忽略授權(quán)或者甚至同步消息,以便快速并且以低信令開銷來發(fā)送信息。這些更自主的事務(wù)能力可以允許用戶在特定情況(例如,不時發(fā)生的小型傳輸)下節(jié)省功率。在上面描述了其它的優(yōu)點(diǎn)。
圖6是示出了各種通信鏈路(602、604、606)的示例的圖。在一個方面中,應(yīng)當(dāng)指出,鏈路是通過相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來定義的。在這樣的情況下,每個發(fā)射機(jī)可以具有一個或多個接收機(jī)(或者鏈路)。其中一個發(fā)射機(jī)與許多接收機(jī)進(jìn)行通信的情況是與基站下行鏈路類似的。然而,存在其它的可能的網(wǎng)絡(luò)鏈路。例如,每個接收機(jī)可以具有一個或多個發(fā)射機(jī)(或者鏈路)。涉及一個接收機(jī)與許多發(fā)射機(jī)通信的情況是與基站上行鏈路類似的,但再次指出,這不是僅有的情況。不同的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的鏈路可以是在相同的系統(tǒng)帶寬內(nèi)的。這適用于不同的設(shè)備類型(例如,基站、智能電話、傳感器、平板型計(jì)算機(jī)、機(jī)器等)。在某些情況下,建立通信鏈路的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如,發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī))可以被稱為調(diào)度實(shí)體或者從屬實(shí)體。例如,圖1的裝置100可以是用戶設(shè)備(UE),所述用戶設(shè)備(UE)可以是調(diào)度實(shí)體或者從屬實(shí)體。在另一個示例中,圖1的裝置100可以是基站,所述基站可以是調(diào)度實(shí)體。
圖7是示出了載波間干擾(ICI)和根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于解決ICI和實(shí)現(xiàn)異步通信的設(shè)計(jì)方案的示例的圖。波形頻域子圖700示出了正交頻分多址(OFDMA)信號在子載波未被對齊時可能如何遭受ICI。更具體地說,ICI可以由在頻率中與子載波中心頻率處的零的重疊導(dǎo)致。時序子圖702示出了各種包括之后跟隨針對若干不同的用戶的用戶數(shù)據(jù)的循環(huán)前綴(CP)的子幀。所述子幀中的一個子幀(例如,用戶5的子幀)的未對齊可能導(dǎo)致ICI(例如,在波形子圖700中描繪的ICI)。為減輕ICI,本公開內(nèi)容的一個方面可以涉及為系統(tǒng)提供濾波器組多載波或者具有符號加窗的OFDM,以更好地分隔子帶。這樣的系統(tǒng)的可取的頻域表示可能看起來像子圖704,其中多載波波形中的載波具有較少重疊。在這樣的情況下,系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鏈路之間的異步操作,其中,可以每鏈路使用不同的符號數(shù)字學(xué)和循環(huán)前綴長度。這樣的系統(tǒng)可以根據(jù)需要按比例增加和按比例減少帶寬。
圖8是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例性過程800的圖。在一個方面中,過程800可以被圖1中的收發(fā)機(jī)110的發(fā)射機(jī)電路或者其它合適的電路執(zhí)行。在框802中,過程在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形。在一個方面中,過程還在第一無線設(shè)備處共享包括多個載波的頻譜(例如,其中,可以跨包括第一無線設(shè)備的多個無線設(shè)備來劃分頻譜)。
在框804中,過程對波形進(jìn)行塑形,以減少波形與鄰近波形之間的干擾(例如,用以使第一無線設(shè)備能夠關(guān)于另一個無線設(shè)備異步地進(jìn)行發(fā)送,或者用以改進(jìn)第一無線設(shè)備在異步地發(fā)送時的性能)。在一個方面中,過程可以對波形進(jìn)行塑形以減少波形與鄰近波形(例如,由操作在頻譜上的其它無線設(shè)備生成的那些波形)之間的干擾,以使得任何這樣的干擾小于未經(jīng)塑形的波形的干擾。在一個方面中,過程可以對波形進(jìn)行塑形,以將波形與鄰近波形(例如,由操作在頻譜上的其它無線設(shè)備生成的那些波形)之間的干擾減少到預(yù)先選擇的水平(例如,預(yù)先選擇的最大水平)。在一個方面中,預(yù)先選擇的水平是跨頻譜的鄰近的1兆赫茲(MHz)的大約-13分貝-毫瓦(dBm)。在框806中,過程在頻譜上(例如,關(guān)于頻譜上的另一個無線設(shè)備)異步地發(fā)送經(jīng)塑形的波形。如在下面詳細(xì)討論的,該過程具體地說可以使用以下各項(xiàng)來實(shí)現(xiàn):(1)利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制;(2)多載波頻域均衡(FDE);或者(3)其它的適用于實(shí)現(xiàn)異步通信的方案。
圖9是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的使用處理電路902并且適于操作發(fā)射機(jī)電路的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個簡化的示例的圖900??梢愿鶕?jù)關(guān)于圖1的處理系統(tǒng)114所示出的特定的方面來提供處理電路902。處理電路902具有一個或多個處理器912,所述處理器912可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、序列發(fā)生器和/或狀態(tài)機(jī)。處理電路902可以被實(shí)現(xiàn)為具有由總線916總體表示的總線架構(gòu)。取決于處理電路902的具體的應(yīng)用和總體的設(shè)計(jì)約束,總線916可以包括任意數(shù)量的互連的總線和橋。總線916將各種電路鏈接在一起,所述電路包括計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)914和一個或多個處理器912和/或協(xié)操作以執(zhí)行本文中描述的特定功能并且由模塊和/或電路904、906、908和910表示的硬件設(shè)備??偩€916還可以鏈接諸如是時序源、定時器、外圍設(shè)備、調(diào)壓器和功率管理電路的各種其它電路。總線接口918可以在總線916與諸如是收發(fā)機(jī)920或者用戶接口922的其它設(shè)備之間提供接口。收發(fā)機(jī)920可以提供用于與各種其它裝置的通信的無線通信鏈路。在某些情況下,收發(fā)機(jī)920和/或用戶接口922可以直接地連接到總線916。
處理器912負(fù)責(zé)一般處理,包括對作為代碼存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)914上的軟件的執(zhí)行。軟件在被處理器912執(zhí)行時對處理電路902的一個或多個部件進(jìn)行配置,以使得處理電路902可以執(zhí)行在上面針對任何特定的裝置描述的各種功能。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)914還可以用于存儲由處理器912在執(zhí)行軟件時操縱的數(shù)據(jù)。處理電路902還包括模塊904、906和908中的至少一個模塊。模塊904、906和908可以是從存在和/或存儲于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)914中的代碼加載的運(yùn)行在處理器912中的軟件模塊、耦合到處理器912的一個或多個硬件模塊、或者其某種組合。模塊904、906和/或908可以包括微控制器指令、狀態(tài)機(jī)配置參數(shù)或者其某種組合。
模塊和/或電路904可以被配置為在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形。在一個方面中,模塊和/或電路904可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖8中的框802、圖13中的框1302和/或圖17中的框1702所描述的功能。
模塊和/或電路906可以被配置為對波形進(jìn)行塑形以減少波形與鄰近波形之間的干擾(例如,以使第一無線設(shè)備能夠異步地進(jìn)行發(fā)送,或者以改進(jìn)第一無線設(shè)備在異步地進(jìn)行發(fā)送時的性能)。在一個方面中,模塊和/或電路906可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖8中的框804、圖13中的框1304和/或圖17中的框1704所描述的功能。
模塊和/或電路908可以被配置為在頻譜上異步地發(fā)送經(jīng)塑形的波形。在一個方面中,模塊和/或電路908可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖8中的框806、圖13中的框1306和/或圖17中的框1706所描述的功能。
圖10是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于異步通信的接收機(jī)電路的一個示例性過程1000的圖。在一個方面中,過程1000可以被圖1中的收發(fā)機(jī)110的接收機(jī)電路或者其它合適的電路執(zhí)行。在框1002中,過程在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號。在一個方面中,過程在第一無線設(shè)備處共享包括多個載波的頻譜(例如,其中,可以跨包括第一無線設(shè)備的多個無線設(shè)備劃分所述頻譜,并且其中,為所述多個無線設(shè)備中的每個無線設(shè)備分配所述頻譜的不同載波)。在框1004中,過程對所接收的信號進(jìn)行濾波,以減少來自頻譜上的其它異步通信的干擾。在一個方面中,過程可以對所接收的信號進(jìn)行濾波,以減少所接收的信號與頻譜上的鄰近波形/信號(例如,由操作在頻譜上的其它無線設(shè)備生成的那些波形)之間的干擾,以使得任何這樣的干擾小于未經(jīng)濾波的波形的干擾。在一個方面中,過程可以對所接收的信號進(jìn)行濾波,以將所接收的信號與鄰近波形/信號(例如,由操作在頻譜上的其它無線設(shè)備生成的那些波形)之間的干擾減少到預(yù)先選擇的水平(例如,預(yù)先選擇的最高水平)。在一個方面中,預(yù)先選擇的水平是跨頻譜的鄰近的1MHz的大約-13dBm。在框1006中,過程從經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。如將在下面詳細(xì)討論的,這個過程具體地說可以使用以下各項(xiàng)來實(shí)現(xiàn):(1)利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制;(2)多載波頻域均衡(FDE);或者(3)其它的適用于實(shí)現(xiàn)異步通信的方案。
圖11是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的使用處理電路1102并且適于操作接收機(jī)電路的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個簡化的示例的圖1100??梢愿鶕?jù)關(guān)于圖1的處理系統(tǒng)114所示出的特定的方面來提供處理電路1102。處理電路1102具有一個或多個處理器1112,所述處理器1112可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、序列發(fā)生器和/或狀態(tài)機(jī)。處理電路1102可以被實(shí)現(xiàn)為具有由總線1116總體表示的總線架構(gòu)。取決于處理電路1102的具體應(yīng)用和總體設(shè)計(jì)約束,總線1116可以包括任意數(shù)量的互連的總線和橋??偩€1116將各種電路鏈接在一起,所述電路包括計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1114和一個或多個處理器1112和/或協(xié)操作以執(zhí)行本文中描述的特定功能并且由模塊和/或電路1104、1106、1108和1110表示的硬件設(shè)備??偩€1116還可以鏈接諸如是時序源、定時器、外圍設(shè)備、調(diào)壓器和功率管理電路的各種其它電路??偩€接口1118可以在總線1116與諸如是收發(fā)機(jī)1120或者用戶接口1122的其它設(shè)備之間提供接口。收發(fā)機(jī)1120可以提供用于與各種其它裝置通信的無線通信鏈路。在某些情況下,收發(fā)機(jī)1120和/或用戶接口1122可以直接地連接到總線1116。
處理器1112負(fù)責(zé)一般處理,包括對作為代碼存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1114上的軟件的執(zhí)行。軟件在被處理器1112執(zhí)行時對處理電路1102的一個或多個部件進(jìn)行配置,以使得處理電路1102可以執(zhí)行在上面針對任何特定的裝置描述的各種功能。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1114還可以用于存儲由處理器1112在執(zhí)行軟件時操縱的數(shù)據(jù)。處理電路1102還包括模塊1104、1106和1108中的至少一個模塊。模塊1104、1106和1108可以是從存在和/或存儲于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)1114中的代碼加載的運(yùn)行在處理器1112中的軟件模塊、耦合到處理器1112的一個或多個硬件模塊、或者其某種組合。模塊1104、1106和/或1108可以包括微控制器指令、狀態(tài)機(jī)配置參數(shù)或者其某種組合。
模塊和/或電路1104可以被配置為在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號。在一個方面中,模塊和/或電路1104可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖10中的框1002、圖15中的框1502和/或圖19中的框1902所描述的功能。
模塊和/或電路1106可以被配置為對所接收的信號進(jìn)行濾波,以減少來自頻譜上的其它異步通信的干擾。在一個方面中,模塊和/或電路1106可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖10中的框1004、圖15中的框1504和/或圖19中的框1904所描述的功能。
模塊和/或電路1108可以被配置為從經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。在一個方面中,模塊和/或電路1108可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖10中的框1006、圖15中的框1506和/或圖19中的框1906所描述的功能。
圖12是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路1200的一個示例的圖。發(fā)射機(jī)電路1200接收被提供給快速傅里葉逆變換(IFFT)1204(例如,用于OFDMA調(diào)制)的多個用戶音調(diào)1202。IFFT 1204的輸出被提供給并行到串行(P/S)框1206。循環(huán)前綴(CP)框1208向P/S框1206的輸出添加循環(huán)前綴(CP)。CP框1208的輸出(例如,發(fā)送信號)被提供給WOLA濾波器1210。子圖1212示出了如由WOLA濾波器1210提供的濾波波形的形狀的一個示例。子圖1214示出了在由WOLA濾波器1210進(jìn)行濾波之后產(chǎn)生的累積波形的形狀的一個示例。
在一個方面中,WOLA濾波器1210利用重疊相加來使用脈沖形窗口1212,以保持循環(huán)性和減少發(fā)送信號中的旁瓣。在圖26中更具體地對此進(jìn)行了示出。每個由IFFT輸出2602和循環(huán)前綴2606組成的OFDM符號可以被適當(dāng)?shù)剡M(jìn)一步擴(kuò)展為具有小型前綴(晚于循環(huán)前綴)和小型后綴,可以通過所述小型前綴和小型后綴將左邊緣加權(quán)函數(shù)2604和右邊緣加權(quán)函數(shù)2608施加于符號的邊緣。然后,在2610中,可以在加權(quán)函數(shù)被施加到的點(diǎn)處將每個符號與之前的以及即將到來的符號重疊。該過程有效地逐漸減少符號之間的過渡,并且引起波形的頻譜的更緊湊的滾降。
盡管圖12將發(fā)射機(jī)電路1200示出為包括第一發(fā)射機(jī)鏈(1202、1204、1206、1208、1210),但取決于被提供給發(fā)射機(jī)電路1200的用戶音調(diào)的數(shù)量(例如,上至N個用戶音調(diào)),發(fā)射機(jī)電路1200還可以包括第二發(fā)射機(jī)鏈(1202.N、1204.N、1206.N、1208.N、1210.N)和額外的發(fā)射機(jī)鏈。
在一個方面中,在發(fā)射機(jī)處使用積極型WOLA可以提高對異步性的容限。例如,對發(fā)射機(jī)WOLA處的窗口大小的積極型選擇(使得它是循環(huán)前綴的較大部分)可以提高對異步性的容限。提供輸入音調(diào)的用戶可以采用不同的符號數(shù)字學(xué)和使用保護(hù)音調(diào)。在一個方面中,本文中描述的方法可以實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)以實(shí)現(xiàn)由OFDM波形或者可以在具有類似低的復(fù)雜度的情況下被解調(diào)的波形組成的同步和異步載波之間的分隔(即,頻域均衡(FDE))。
圖13是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例性過程1300的圖。在一個方面中,過程1300可以被圖12的發(fā)射機(jī)電路或者其它合適的電路執(zhí)行。
在框1302中,過程在第一無線設(shè)備處生成將被發(fā)送的波形,其中,該波形包括一個或多個載波。在一個方面中,這可以由圖9中的框906執(zhí)行。在框1302的子框1302a中,過程生成將被發(fā)送的多個用戶音調(diào)。在一個方面中,這可以由圖12中的框1202執(zhí)行。在框1302的子框1302b中,過程對多個用戶音調(diào)應(yīng)用正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制。在一個方面中,這可以由圖12中的框1204執(zhí)行。在框1302的子框1302c中,過程從OFDMA調(diào)制生成發(fā)送信號。在一個方面中,這可以由圖12中的框1206和/或1208執(zhí)行。
在框1304中,過程對波形進(jìn)行塑形以減少波形與鄰近波形之間的干擾(例如,以使第一無線設(shè)備能夠異步地進(jìn)行發(fā)送,或者以改進(jìn)第一無線設(shè)備在異步地進(jìn)行發(fā)送時的性能)。在一個方面中,這可以由圖9中的框906執(zhí)行。在框1304的子框1304a中,過程對發(fā)送信號進(jìn)行濾波以使第一無線設(shè)備能夠異步地進(jìn)行發(fā)送。在一個方面中,過程在子框1304a中使用加權(quán)重疊相加濾波器(例如,諸如是圖12中的框1210的WOLA濾波器)對發(fā)送信號進(jìn)行濾波。在一個方面中,過程對發(fā)送信號進(jìn)行濾波以減少波形(例如,發(fā)送信號)與鄰近波形(例如,在頻譜上鄰近發(fā)送信號的其它信號)之間的干擾,并且以使第一無線設(shè)備能夠異步地進(jìn)行發(fā)送,或者以改進(jìn)第一無線設(shè)備在異步地進(jìn)行發(fā)送時的性能。
在框1306中,過程在頻譜上異步地發(fā)送經(jīng)塑形的波形。在框1306的子框1306a中,過程對發(fā)送信號(例如,經(jīng)濾波的發(fā)送信號)進(jìn)行發(fā)送。在一個方面中,這可以由圖1中的框110、圖9中的框908和/或圖12中的框1200執(zhí)行。
在一個方面中,過程1300還處置用戶之間的沖突。例如,在一個方面中,過程為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信提供預(yù)先選擇的帶寬,并且然后恢復(fù)來自兩個預(yù)先選擇的異步地通信的無線設(shè)備的信號,其中,恢復(fù)可以涉及使用跨兩個預(yù)先選擇的無線設(shè)備的碼分多址。在其它情況下,可以使用其它沖突處置技術(shù)。
圖14是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路1400的一個示例的圖。接收機(jī)電路1400接收被提供給WOLA濾波器1404的信號1402(例如,來自O(shè)FDMA通信系統(tǒng)中的用戶/無線設(shè)備)。WOLA濾波器1404的輸出(例如,用以減少來自在OFDMA通信系統(tǒng)中異步地通信的其他用戶的干擾)被提供給串行到并行(S/P)框1406。S/P框1406的輸出被提供給快速傅里葉變換(FFT)框1408(例如,用以執(zhí)行OFDMA解調(diào))。FFT框1408的輸出被提供給生成/恢復(fù)輸出用戶音調(diào)1412的頻域均衡(FDE)框1410。
盡管圖14將接收機(jī)電路1400示出為包括第一接收機(jī)鏈(1402、1404、1206、1408、1410、1412),但取決于將被接收機(jī)電路1400恢復(fù)的用戶音調(diào)的數(shù)量(例如,上至N個用戶音調(diào)),接收機(jī)電路1400還可以包括第二接收機(jī)鏈(1402.N、1404.N、1406.N、1408.N、1410.N、1412.N)和額外的接收機(jī)鏈。
因此,WOLA濾波器1404可以被包括在接收機(jī)電路1400中以進(jìn)一步減少載波間干擾(ICI)??梢曰诟蓴_(例如,ICI)的水平和多徑延遲展寬來調(diào)整對齊和WOLA形狀。在一個方面中,接收機(jī)電路1400不包括WOLA濾波器。
圖15是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用利用加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波的正交頻分多址(OFDMA)調(diào)制進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例性過程1500的圖。在一個方面中,過程1500可以由圖14的接收機(jī)電路或者其它合適的電路執(zhí)行。
在框1502中,過程在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號。在一個方面中,這可以由圖11中的框1104執(zhí)行。在框1502的子框1502a中,過程從正交頻分多址(OFDMA)通信系統(tǒng)中的用戶接收信號。在一個方面中,這可以由圖14中的框1402執(zhí)行。
在框1504中,過程對所接收的信號進(jìn)行濾波以減少來自頻譜上的其它異步通信的干擾。在一個方面中,這可以由圖11中的框1106和/或圖14中的框1404執(zhí)行。在框1504的子框1504a中,過程對接收信號進(jìn)行濾波減少來自O(shè)FDMA系統(tǒng)中的其它異步通信的干擾。在一個方面中,過程在框1504a中使用加權(quán)重疊相加濾波器(例如,諸如是圖14的WOLA濾波器1404)對接收信號進(jìn)行濾波。
在框1506中,過程從經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。在一個方面中,這可以由圖11中的框1108和/或圖14中的框1406、1408和/或1410執(zhí)行。在框1506的子框1506a中,過程對接收信號應(yīng)用OFDMA解調(diào)以生成多個頻域輸出。在一個方面中,這可以由圖14中的框1408執(zhí)行。在框1506的子框1506b中,過程對頻域輸出應(yīng)用頻域均衡(FDE)以恢復(fù)多個用戶音調(diào)。在一個方面中,這可以由圖14中的框1410執(zhí)行。
在一個方面中,過程1500還處置用戶之間的沖突。例如,在一個方面中,過程為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信提供預(yù)先選擇的帶寬,并且然后恢復(fù)來自兩個預(yù)先選擇的異步地通信的無線設(shè)備的信號,其中,恢復(fù)可以涉及使用跨兩個預(yù)先選擇的無線設(shè)備的碼分多址。在其它情況下,可以使用其它的沖突處置技術(shù)。
圖16是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路1600的一個示例的圖。發(fā)射機(jī)電路1600包括多個用戶信號輸入(例如,s0(n),s1(n)...sN-1(n))1602(例如,將被發(fā)送的用戶基帶信號)。第一用戶信號(例如,s0(n))在框1604處被進(jìn)行上采樣(例如,在K0處),在框1606處被附加有循環(huán)前綴(CP),在框1608處被利用濾波器進(jìn)行濾波(例如,在H(f)處),并且然后在框1610處被調(diào)制到子載波頻率上(例如,f0)。在一個方面中,可以為了功率高效性而使用單載波波形。在一個方面中,可以根據(jù)需要對用戶帶寬進(jìn)行縮放(例如,每載波或者寬帶300千赫茲(kHz)或者1兆赫茲(MHz))。波形子圖1612示出了濾波器H(f)的頻率響應(yīng)。在一個方面中,波形子圖1612的頻率響應(yīng)可以與在-40dB處具有等于0.2的貝塔(beta)、每跨度的10個符號的1/16帶寬(BW)占用相對應(yīng)。子幀1614示出了包括單載波FDE(SC-FDE)符號的典型子幀的結(jié)構(gòu)。在一個方面中,發(fā)射機(jī)電路1600提供不具有任何對同步性的要求的每載波的分離的符號。在一個方面中,發(fā)射機(jī)電路1600提供對分離的用戶子帶的頻分復(fù)用以減少鄰近信道干擾(ACI)。
圖17是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的發(fā)射機(jī)電路的一個示例性過程1700的圖。在一個方面中,過程1700可以由圖16的發(fā)射機(jī)電路或者其它合適的電路執(zhí)行。
在框1702中,過程在第一無線設(shè)備處生成包括一個或多個載波的波形。在一個方面中,這可以被圖9中的框904執(zhí)行。在框1702的子框1702a中,過程生成將被發(fā)送的用戶基帶信號。在一個方面中,這可以由圖16中的框1602執(zhí)行。在框1702的子框1702b中,過程對用戶基帶信號進(jìn)行上采樣,因此生成經(jīng)上采樣的信號。在一個方面中,這可以由圖16中的框1604執(zhí)行。在框1702的子框1702c中,過程生成循環(huán)前綴。在框1702的子框1702d中,過程將循環(huán)前綴插入經(jīng)上采樣的信號中。在一個方面中,這個步驟可以被圖16中的框1606執(zhí)行。
在框1704中,過程對波形進(jìn)行塑形以減少波形與鄰近波形之間的干擾(例如,以使第一無線設(shè)備能夠異步地進(jìn)行發(fā)送,或者以改進(jìn)第一無線設(shè)備在異步地進(jìn)行發(fā)送時的性能)。在一個方面中,這可以由圖9中的框906和/或圖16中的框1608執(zhí)行。在框1704的子框1704a中,過程對具有循環(huán)前綴的經(jīng)上采樣的信號進(jìn)行濾波,因此生成經(jīng)濾波的信號。在一個方面中,這可以由圖9中的框906和/或圖16中的框1608執(zhí)行。在框1704的子框1704b中,過程在預(yù)先選擇的用戶子載波處對經(jīng)濾波的信號進(jìn)行調(diào)制,因此生成波形(例如,經(jīng)塑形的波形)。在一個方面中,這個步驟可以被圖9中的框906和/或圖16中的框1610執(zhí)行。
在框1706中,過程在頻譜上異步地發(fā)送經(jīng)塑形的波形。在一個方面中,這可以由圖9中的框908和/或圖16中的框1600執(zhí)行。
在一個方面中,過程1700還處置用戶之間的沖突。例如,在一個方面中,過程為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信提供預(yù)先選擇的帶寬,并且然后恢復(fù)來自兩個預(yù)先選擇的異步地通信的無線設(shè)備的信號,其中,恢復(fù)可以涉及使用跨兩個預(yù)先選擇的無線設(shè)備的碼分多址。在其它情況下,可以使用其它的沖突處置技術(shù)。
圖18是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于實(shí)現(xiàn)使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路1800的一個示例的圖。接收機(jī)電路1800在射頻前端(RFFE)框1802處接收輸出信號(例如,來自在多載波通信系統(tǒng)中異步地通信的用戶的信號)。接下來的四個部件(1804、1806、1808、1810)共同將所接收的信號按比例縮小到子載波和所占用的帶寬。更具體地說,框1804可以對所接收的信號進(jìn)行解調(diào)。框1806可以應(yīng)用低通濾波(LPE)???808可以移除循環(huán)前綴(CP),并且框1810可以對所接收的信號進(jìn)行下采樣。在所接收的信號已被按比例縮小之后,它被提供給串行到并行(S/P)框1812。S/P的輸出被提供給快速傅里葉變換(FFT)1814。應(yīng)當(dāng)指出,1806處的基帶波形可以被過采樣到使得在1808中的CP移除之后N點(diǎn)FFT可以用于恢復(fù)與數(shù)據(jù)音調(diào)被編碼在一起的信息的程度。然而,由于波形可以實(shí)際上使它的能量集中在在1806中被濾波器捕獲的較窄帶寬中,所以它遵循:基帶波形可以被某個速率L進(jìn)一步進(jìn)行二次采樣,以使得在恢復(fù)被編碼在音調(diào)里的信息時FFT復(fù)雜度可以降低到N/L點(diǎn)1814。FFT 1814的輸出(例如,從初始用戶輸入信號導(dǎo)出的經(jīng)處理的信號)被提供給頻域均衡(FDE)框1816(例如,具有空間組合能力)。
另外,要注意的是,F(xiàn)DE是展現(xiàn)與常規(guī)的時域均衡相比相對低復(fù)雜度(所述復(fù)雜度隨FFT中的增加的音調(diào)數(shù)量線性地增長)的屬性的有效技術(shù)。然而,在實(shí)際的寬帶無線通信中,不僅存在多徑干擾,還存在窄帶干擾(NBI)。常規(guī)的FDE方法可能不考慮NBI,并且性能因此降級。使用具有空間組合能力的FDE可以有效地抑制NBI以獲得最大的信噪比。具有空間組合能力的FDE可以使用諸如是最小均方或者遞歸最小二乘法的常規(guī)算法。
FDE框1816的輸出被提供給與用于將所接收的采樣變換到頻域的FFT1814的大小(在圖18中是N/L個點(diǎn))相稱的快速傅里葉逆變換(IFFT)1818。IFFT 1818的輸出然后被提供給并行到串行(P/S)框1820。P/S框1820的輸出然后被提供給下采樣框(K/L)1822,并且然后經(jīng)均衡的符號可以被解調(diào)。在一個方面中,使用具有CP的FDE(如在圖16和18的電路中那樣)因此減輕符號間干擾,并且提供隨OFDM縮放的均衡器復(fù)雜度。
圖19是說明根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于操作被啟用用于使用多載波頻域均衡(FDE)進(jìn)行異步通信的接收機(jī)電路的一個示例性過程1900的圖。在一個方面中,過程1900可以由圖18的接收機(jī)電路或者其它合適的電路執(zhí)行。
在框1902中,過程在第一無線設(shè)備處經(jīng)由頻譜上的異步通信接收信號。在框1902的子框1902a中,過程從在多載波通信系統(tǒng)中異步地通信的用戶接收信號。在一個方面中,這可以由圖11中的框1104和/或圖18中的框1802執(zhí)行。
在框1904中,過程對所接收的信號進(jìn)行濾波以減少來自頻譜上的其它異步通信的干擾。在框1904的子框1904a中,過程在預(yù)先選擇的子載波處對接收信號進(jìn)行解調(diào)和濾波以獲得用戶信號,因此減少來自在頻譜上異步地通信的其它無線設(shè)備的干擾。在一個方面中,這可以由圖11中的框1106和/或圖18中的框1804-1812執(zhí)行。
在框1906中,過程從經(jīng)濾波的信號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。在一個方面中,這可以由圖11中的框1108和/或圖18中的框1814-1822執(zhí)行。在框1906的子框1906a中,過程對從用戶信號導(dǎo)出的經(jīng)處理的信號應(yīng)用頻域均衡,因此生成多個經(jīng)均衡的符號。在一個方面中,這可以由圖18中的框1816來執(zhí)行。在框1906的子框1906b中,過程從經(jīng)均衡的符號恢復(fù)用戶數(shù)據(jù)。在一個方面中,過程在應(yīng)用頻域均衡之前從用戶信號中移除循環(huán)前綴。在一個方面中,這可以由圖18中的框1818、1820和/或1822執(zhí)行。
在一個方面中,過程1900還處置用戶之間的沖突。例如,在一個方面中,過程為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信提供預(yù)先選擇的帶寬,并且然后恢復(fù)來自兩個預(yù)先選擇的異步地通信的無線設(shè)備的信號,其中,恢復(fù)可以涉及使用跨兩個預(yù)先選擇的無線設(shè)備的碼分多址。在其它情況下,可以使用其它的沖突處置技術(shù)。
除了如針對圖7-19在上面描述的波形設(shè)計(jì)或者塑形之外,為支持異步通信可能存在對參與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和信令(例如,分配帶寬)的需求。相應(yīng)地,圖20-25與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和信令相關(guān)。
圖20是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的異步通信分配帶寬的兩個示例的圖。第一示例2000示出了基于時序上的差別(例如,時序偏移)為鏈路A、鏈路B和鏈路C供應(yīng)用于異步通信的帶寬。對于圖20中的每個鏈路(例如,鏈路A、鏈路B、鏈路C),鏈路被描繪為之后跟隨有陰影的矩形的一系列無陰影的矩形,其中,無陰影的矩形代表CP長度,并且有陰影的矩形代表符號長度。第二示例2002示出了基于三個鏈路的不同符號數(shù)字學(xué)為鏈路A、鏈路B和鏈路C供應(yīng)用于異步通信的帶寬。在OFDM系統(tǒng)中,如果鏈路A的符號長度與鏈路B中的那些符號長度不同(如第二示例2002中所示的),則每個符號中的正弦曲線的循環(huán)性將不具有相同的屬性,即,符號長度將是不同的,并且循環(huán)前綴將不對齊并且因此可以是異步的。這種對齊的缺失可以導(dǎo)致載波間干擾。例如,不同的符號數(shù)字學(xué)可以被放置到無線設(shè)備的類別中,所述無線設(shè)備包括在室內(nèi)和/或靜態(tài)通信、室外移動性通信和低功率小有效載荷通信中涉及的那些無線設(shè)備。在其它方面中,可以使用其它的符號數(shù)字學(xué)和類別。因此,在一個方面中,術(shù)語“異步的”可以被定義為在其中用戶使用相同的符號大小在不同的時間處開始的通信(例如,如在第一示例2000中那樣)和/或在其中用戶使用不同的符號大小在相同的時間處開始的通信(例如,如在第二示例2002中那樣)。
圖21是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)中使用靜態(tài)或者半靜態(tài)供應(yīng)為同步和異步通信分配帶寬的一個示例的圖。鏈路A、鏈路B、鏈路C是在同步通信中被涉及的鏈路,而鏈路D在異步通信中被涉及。對于圖21中的每個鏈路(例如,鏈路A、鏈路B、鏈路C),鏈路被描繪為之后跟隨有陰影的矩形的一系列無陰影的矩形,其中,無陰影的矩形代表CP長度,并且有陰影的矩形代表符號長度。在一個方面中,網(wǎng)絡(luò)可以為同步和異步通信兩者設(shè)置預(yù)留帶寬。例如,在一個方面中,網(wǎng)絡(luò)可以為低功率和低啟動等待時間類型設(shè)備分配用于異步通信的帶寬,而為具有較高頻譜效率的標(biāo)稱的連接提供用于同步通信的其它帶寬。在一種這樣的情況下,可以對于小有效載荷鏈路允許不具有授權(quán)的傳輸。在一個方面中,網(wǎng)絡(luò)帶寬供應(yīng)可以是基于峰值業(yè)務(wù)需求期望或者其它這樣的網(wǎng)絡(luò)特性的。例如,在一個方面中,所述供應(yīng)可以基于歷史需求和/或負(fù)載模式緩慢地變化。
圖22是說明根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于在無線通信網(wǎng)絡(luò)中使用動態(tài)配置為同步和異步通信分配帶寬的一個示例的圖。在一個方面中,網(wǎng)絡(luò)可以基于負(fù)載動態(tài)地為鏈路A、鏈路B和鏈路C供應(yīng)用于異步通信的帶寬。在一種這樣的情況下,對于輕負(fù)載/無負(fù)載的情況,網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)送控制信令以指示同步要求可以被放寬(例如,對于鏈路A、鏈路B和鏈路C啟用異步通信)。在一個方面中,用戶可以從異步切換到同步波形,或者被網(wǎng)絡(luò)用信號通知將使用的特定參數(shù)。在一個方面中,對于重負(fù)載的情況,網(wǎng)絡(luò)可以傳播信號以強(qiáng)制施行同步(例如,對于鏈路A、鏈路B和鏈路C強(qiáng)制施行同步通信)。圖22的圖示出了針對輕負(fù)載和重負(fù)載兩種情況的帶寬分配。對于圖22中的每個鏈路(例如,鏈路A、鏈路B、鏈路C),鏈路被描繪為之后跟隨有陰影的矩形的一系列無陰影的矩形,其中,無陰影的矩形代表CP長度,并且有陰影的矩形代表符號長度。
圖23是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于利用針對無線通信網(wǎng)絡(luò)中的各種用例被進(jìn)行優(yōu)化的符號數(shù)字學(xué)為異步通信分配帶寬的示例的圖。鏈路A和鏈路B正在使用基本符號數(shù)字學(xué),所述基本符號數(shù)字學(xué)可以是適于移動時的室內(nèi)/室外活動的。鏈路C正在使用瘦符號數(shù)字學(xué),所述瘦符號數(shù)字學(xué)可以是適于靜態(tài)時的室內(nèi)活動的。鏈路D正在使用可以是與瘦數(shù)字學(xué)類似的的低功率或者小有效載荷符號數(shù)字學(xué)的。對于圖23中的每個鏈路(例如,鏈路A、鏈路B、鏈路C、鏈路D),鏈路被描繪為之后跟隨有陰影的矩形的一系列無陰影的矩形,其中,無陰影的矩形代表CP長度,并且有陰影的矩形代表符號長度。在一個方面中,圖23示出了可以允許復(fù)用針對各種用例被進(jìn)行優(yōu)化的符號數(shù)字學(xué)的設(shè)計(jì)選項(xiàng)。
圖24是使出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的用于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的異步通信分配帶寬的一個示例性過程2400的圖。在一個方面中,過程2400可以根據(jù)圖20、21和22中給出的示例中的一個或多個示例來執(zhí)行。在一個方面中,過程2400可以使用圖1的無線設(shè)備100(例如,作為基站或者無線網(wǎng)絡(luò)中的等價項(xiàng))來執(zhí)行。在框2402中,過程為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬。在框2404中,過程為無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)預(yù)先選擇的帶寬的第一部分。在框2406中,過程基于無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)預(yù)先選擇的帶寬的第二部分。在一個方面中,業(yè)務(wù)需求包括所預(yù)測的業(yè)務(wù)需求(例如,靜態(tài)的需求)和/或?qū)崟r的業(yè)務(wù)需求(例如,動態(tài)的需求)。
在一個方面中,過程2400還處置用戶之間的沖突。例如,在一個方面中,過程恢復(fù)來自兩個預(yù)先選擇的異步地通信的無線設(shè)備的信號,其中,恢復(fù)可以涉及使用跨兩個預(yù)先選擇的無線設(shè)備的碼分多址。在其它情況下,可以使用其它的沖突處置技術(shù)。
圖25是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的使用處理電路2502并且適于為無線通信網(wǎng)絡(luò)中的異步通信分配帶寬的裝置的硬件實(shí)現(xiàn)方式的一個簡化的示例的圖2500。處理電路2502可以根據(jù)關(guān)于圖1的處理系統(tǒng)114所示出的特定的方面來提供。處理電路2502具有可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、序列發(fā)生器和/或狀態(tài)機(jī)的一個或多個處理器2512。處理電路2502可以被實(shí)現(xiàn)為具有由總線2516總體表示的總線架構(gòu)。取決于處理電路2502的具體應(yīng)用和總體設(shè)計(jì)約束,總線2516可以包括任意數(shù)量的互連的總線和橋??偩€2516將各種電路鏈接在一起,所述各種電路包括計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)2514和一個或多個處理器2512和/或協(xié)操作以執(zhí)行本文中描述的特定功能并且由模塊和/或電路2504、2506和2508表示的硬件設(shè)備??偩€2516還可以鏈接諸如是時序源、定時器、外圍設(shè)備、調(diào)壓器和功率管理電路的各種其它電路。總線接口2518可以在總線2516與諸如是收發(fā)機(jī)2520或者用戶接口2522的其它設(shè)備之間提供接口。收發(fā)機(jī)2520可以提供用于與各種其它裝置通信的無線通信鏈路。在某些情況下,收發(fā)機(jī)2520和/或用戶接口2522可以直接地連接到總線2516。
處理器2512負(fù)責(zé)一般處理,包括對作為代碼存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)2514上的軟件的執(zhí)行。軟件在被處理器2512執(zhí)行時對處理電路2502的一個或多個部件進(jìn)行配置,以使得處理電路2502可以執(zhí)行在上面針對任何特定的裝置描述的各種功能。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)2514還可以用于存儲被處理器2512在執(zhí)行軟件時操縱的數(shù)據(jù)。處理電路2502還包括模塊2504、2506和2508中的至少一個模塊。模塊2504、2506和2508可以是從存在和/或存儲于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)2514中的代碼加載的運(yùn)行在處理器2512中的軟件模塊、耦合到處理器2512的一個或多個硬件模塊、或者其某種組合。模塊2504、2506和/或2508可以包括微控制器指令、狀態(tài)機(jī)配置參數(shù)或者其某種組合。
模塊和/或電路2504可以被配置為為無線網(wǎng)絡(luò)上的通信提供預(yù)先選擇的帶寬。在一個方面中,模塊和/或電路2504可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖24中的框2402所描述的功能。
模塊和/或電路2506可以被配置為為無線網(wǎng)絡(luò)上的同步通信供應(yīng)預(yù)先選擇的帶寬的第一部分。在一個方面中,模塊和/或電路2506可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖24中的框2404所描述的功能。
模塊和/或電路2508可以被配置為基于無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)需求為無線網(wǎng)絡(luò)上的異步通信供應(yīng)預(yù)先選擇的帶寬的第二部分。在一個方面中,模塊和/或電路2508可以被配置為執(zhí)行關(guān)于圖24中的框2406所描述的功能。
在上面針對圖12-15描述了WOLA濾波的一些一般的方面。下面針對圖26-27(例如,針對發(fā)射機(jī)并且然后針對接收機(jī))描述WOLA濾波的更多具體的方面。
圖26是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波器的發(fā)送加窗操作的示意圖。在操作中,從上游的IFFT框(見圖10中的IFFT 1004)的輸出接收輸入符號-A2602。符號-A2602的末尾(例如,右邊緣)的預(yù)先選擇的部分被復(fù)制、被利用左邊緣加權(quán)函數(shù)-B 2604進(jìn)行加權(quán)、并且被作為循環(huán)前綴(CP)2602附加到符號-A2602的起始。右邊緣加權(quán)函數(shù)-A2608可以也被施加于符號-A2602的末尾。在圖26的底部示出了產(chǎn)生的針對符號-A的發(fā)送波形2610。實(shí)際上,WOLA濾波器可以用于控制從IFFT輸入符號導(dǎo)出的發(fā)送波形的長度和邊緣滾降的程度。
圖27是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面的加權(quán)重疊相加(WOLA)濾波器的接收加窗操作的示意圖。在操作中,(例如,從圖26的WOLA濾波器操作)所發(fā)送的波形已被捕獲并且存儲在接收采樣緩沖器中以用于處理。所發(fā)送的波形可以具有或者可以不具有如之前討論的沿它的邊緣的WOLA濾波。所接收的波形可以通過首先應(yīng)用可以具有比FFT輸入長度大的大小的加權(quán)平均窗口2702而被縮短到FFT輸入長度,以適應(yīng)更平緩的滾降。然后,可以通過框2704對加權(quán)平均輸出步驟的邊緣進(jìn)行重疊相加。加權(quán)平均輸出的右側(cè)被加到波形的左側(cè),并且對于另一側(cè)反之,以保持循環(huán)性。最后,該輸出內(nèi)的具有等于FFT輸入的長度的長度的段被選擇以用于進(jìn)一步處理。與發(fā)射機(jī)側(cè)相似地,接收WOLA濾波器可以用于控制接收波形的長度和邊緣滾降的程度,以用于稍后在FFT輸入處的處理。
可以基于例如包括信號與干擾之間的功率失衡、信號與干擾之間的頻率分離和殘留干擾(不具有干擾信號)的多個因素來確定圖26-27中的窗口長度/放置。另外,對于窗口放置還可以考慮顯著干擾源的發(fā)射下限。
本公開內(nèi)容的方面提供用于減少鏈路之間的載波間干擾的波形設(shè)計(jì)。已描述了包括用于異步通信的發(fā)射機(jī)波形設(shè)計(jì)(例如,圖8、9、12、13、16、17)和用于異步通信的接收機(jī)波形設(shè)計(jì)(例如,圖10、11、14、15、18、19)的至少兩個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
本公開內(nèi)容的方面還提供跨異步模式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。更具體地說,網(wǎng)絡(luò)可以包括多個具有不同數(shù)字學(xué)的鏈路、多個具有不同時序偏移和/或符號和時序差異兩者的鏈路。
本公開內(nèi)容的方面還提供用于異步通信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和信令。更具體地說,網(wǎng)絡(luò)可以使用靜態(tài)和/或動態(tài)的劃分在異步與同步通信之間進(jìn)行供應(yīng)。在一個方面中,劃分可以是基于負(fù)載和業(yè)務(wù)需求的。在一個方面中,網(wǎng)絡(luò)可以包括供應(yīng)諸如是使用CDMA和相繼干擾消除進(jìn)行的處置沖突。在一個方面中,網(wǎng)絡(luò)可以與關(guān)于對異步傳輸?shù)拇_認(rèn)(ACK)的要求相符。
本公開內(nèi)容的方面包括用于允許異步和同步子載波在給定的系統(tǒng)帶寬內(nèi)的共存的方法,并且提供用于相應(yīng)地對帶寬進(jìn)行供應(yīng)的機(jī)制。
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到的,貫穿本公開內(nèi)容所描述的各種方面可以被擴(kuò)展到任何合適的電信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信標(biāo)準(zhǔn)。作為示例,各種方面可以被應(yīng)用于諸如是W-CDMA、TD-SCDMA和TD-CDMA的UMTS系統(tǒng)。各種方面還可以被應(yīng)用于使用長期演進(jìn)(LTE)(采用FDD、TDD或者這兩種模式)、高級LTE(LTE-A)(采用FDD、TDD或者這兩種模式)、5G、CDMA2000、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、超移動寬帶(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、超寬帶(UWB)、藍(lán)牙的系統(tǒng)和/或其它合適的系統(tǒng),包括由還沒有被定義的廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)描述的那些系統(tǒng)。所使用的實(shí)際的電信標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和/或通信標(biāo)準(zhǔn)將取決于具體的應(yīng)用和被施加于系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)約束。
在本公開內(nèi)容內(nèi),術(shù)語“示例性的”用于表示“用作示例、實(shí)例或者說明”。任何在本文中被描述為“示例性的”的實(shí)現(xiàn)方式或者方面不必理解為是比本公開內(nèi)容的其它方面優(yōu)選或者有優(yōu)勢的。同樣地,術(shù)語“方面”不要求本公開內(nèi)容的全部方面包括所討論的特征、優(yōu)點(diǎn)或者操作模式。術(shù)語“耦合”在本文中用于指兩個物體之間的直接或者間接的耦合。例如,如果物體A物理上接觸物體B,并且物體B接觸物體C,則物體A和C可以仍然被看作是耦合到彼此的,即使它們不直接地物理上接觸彼此。例如,第一管芯可以耦合到封裝中的第二管芯,即使第一管芯永遠(yuǎn)不直接地物理上與第二管芯接觸。術(shù)語“電路”和“電路系統(tǒng)”被寬泛地使用,并且旨在包括在被連接和配置時實(shí)現(xiàn)執(zhí)行本公開內(nèi)容中描述的功能而不限制電子電路的類型的電氣設(shè)備和導(dǎo)體的硬件實(shí)現(xiàn)方式以及在被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)執(zhí)行本公開內(nèi)容中描述的功能的信息和指令的軟件實(shí)現(xiàn)方式兩者。
圖1-27中所示出的部件、步驟、特征和/或功能中的一個或多個部件、步驟、特征和/或功能可以被重新布置和/或組合成單個部件、步驟、特征或者功能、或者被包含在若干部件、步驟或者功能中。還可以添加額外的元件、部件、步驟和/或功能,而不會脫離本文中公開的新穎特征。圖1-27中所示出的裝置、設(shè)備和/或部件可以被配置為執(zhí)行本文中描述的方法、特征或者步驟中的一個或多個方法、特征或者步驟。本文中描述的新穎算法也可以用軟件來高效地實(shí)現(xiàn)和/或被嵌入硬件中。
應(yīng)當(dāng)理解的是,所公開的方法中的步驟的具體的次序或者分層是對示例性過程的說明。基于設(shè)計(jì)偏好,應(yīng)當(dāng)理解,方法中的步驟的具體的次序或者分層可以被重新布置。隨附的方法權(quán)利要求按照示例次序給出了各種步驟的要素,并且除非在其中被具體地記載,否則不旨在限于所給出的具體的次序或者分層。
提供之前的描述內(nèi)容以使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文中描述的各種方面。對這些方面的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的,并且本文中所定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它方面。因此,權(quán)利要求不旨在限于本文中所示的方面,而是將符合與權(quán)利要求的語言一致的完整范圍,其中,除非被具體地如此指出,否則以單數(shù)形式對要素的引用不旨在表示“一個且僅一個”,而相反表示“一個或多個”。除非被具體地另外指出,否則術(shù)語“一些”指一個或多個。提到項(xiàng)目的列表“中的至少一項(xiàng)”的短語指那些項(xiàng)目的任意組合,包括單個成員。作為示例,“a、b或者c中的至少一項(xiàng)”旨在覆蓋:a;b;c;a和b;a和c;b和c;以及a、b和c。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是已知的或者稍后變得已知的貫穿本公開內(nèi)容所描述的各種方面的要素的全部結(jié)構(gòu)和功能上的等價項(xiàng)以引用方式被明確地并入本文,并且旨在被權(quán)利要求包括。此外,本文中公開的內(nèi)容都不旨在貢獻(xiàn)給公眾,不論這樣的公開內(nèi)容是否被明確地記載在權(quán)利要求書中。除非使用短語“用于……的單元”明確地記載了要素,或者在方法權(quán)利要求的情況下使用短語“用于……的步驟”記載了要素,否者權(quán)利要求要素都不應(yīng)當(dāng)根據(jù)35U.S.C.§112第六段的規(guī)定來理解。
相應(yīng)地,與在本文中描述和在附圖中示出的示例相關(guān)聯(lián)的各種特征可以在不同的示例和實(shí)現(xiàn)方式中被實(shí)現(xiàn),而不脫離本公開內(nèi)容的范圍。因此,盡管已描述并在附圖中示出了特定的具體構(gòu)造和布置,但這樣的實(shí)現(xiàn)方式是僅說明性的,并且不限制本公開內(nèi)容的范圍,因?yàn)閷λ枋龅膶?shí)現(xiàn)方式的各種其它的添加和修改和刪除對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。因此,本公開內(nèi)容的范圍由隨后的權(quán)利要求書的字面語言和合法等價項(xiàng)確定。