CN101019457B - 用于发送和接收与不同多路接入技术相关联的数据块的方法、装置和通信接口 - Google Patents

用于发送和接收与不同多路接入技术相关联的数据块的方法、装置和通信接口 Download PDF

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Abstract

一种统一和灵活的信令方法以及无线电接口，适用于不同的多路接入方案，例如FDMA、TDMA、CDMA、OFCDM及IFDMA。每个用户数据单元与定义多个用户如何接入通信资源的几种不同多路接入技术之一相关联。将每个用户数据单元处理为离散样本，每个用户数据单元的离散样本分配到一个或多个相应的离散信号块。与不同多路接入技术相关联的离散样本被处理并且共同组合到时隙或分组中以经由通信信道传输。

Description

用于发送和接收与不同多路接入技术相关联的数据块的方法、装置和通信接口
技术领域
本发明涉及用于通信系统中的接入方法，包括有线和无线通信系统。但是，为了说明而不是限制，以下描述是在作为本发明的一个示范应用的无线电通信系统的上下文中进行的。
背景技术
无线电分组数据系统包括接入网(AN)、多个接入终端(AT)以及两者之间定义的空中接口。AN还可以包括多个基站或扇区，每个基站/扇区具有覆盖特定地理区域的相关联的无线电“覆盖区”，可能与相邻基站/扇区的地理区域重叠。无线电资源根据AT经历的信号条件、AT要求和其它因素分配给AT。
资源分配与接入终端使用的具体多路接入技术和定义其接口的接入网紧密联系。随着无线电通信系统的代代发展(1G→2G→3G→)，已经探索出并且采用了不同的多路接入技术。一般来说，这些接入技术已经分为三种一般类别，包括：用于第一代(1G)蜂窝系统中的频分多址(FDMA)，用于第二代(2G)蜂窝系统中的时分多址(TDMA)以及用于第三代(3G)蜂窝系统中的码分多址(CDMA)。一般来说，多路接入技术定义多个用户如何接入无线电通信环境中通常包括无线电带宽的共用通信资源。
有几种可能用于第四代(4G)蜂窝系统的多路接入技术，包括直接扩频码分多址(DS-CDMA)、多载波(MC)DS-CDMA、正交频分复用(OFDM)、正交频率码分复用(OFCDM)以及交织频分多址(IFDMA)。每个多路接入方案在实际实现和用于各种信道条件的性能方面均有其优缺点。例如，频域方法，如OFDM和OFCDM，一般更适用于移动接入终端以低至中等速度移动时的更高色散信道。另一方面，时域/码域方法，如DS-CDMA和MC-DS-CDMA，在移动接入终端以更高速度移动时更健壮。而且，它们更易于同步，并且在许多典型条件下，可以以与OFDM和OFCDM相同或更好的水平执行。
由于4G中预期的应用和部署方案的广泛性以及超过100MHz的带宽要求，单个具有固定带宽的多路接入技术不太可能很好地适用于所有方案。过去的经验还表明，冗长的标准化过程最终导致接纳多个解决方案的折衷方案。因此，设计多路接入方案的混合可适用于整个宽带信道的空中接口很重要。虽然ITU的IMT-2000标准包括三种不同“模式”，分别称为UMTS FDD、UMTS TDD和CDMA 2000，但是实际上它们是三种极难整合的截然不同的多路接入方法。IMT-2000标准也不允许组合频域方法、如OFDM和OFCDM与象DS-CDMA之类的时域/码域方案。
本发明提供统一和灵活的信令方法以及适用于不同多路接入方案的无线电接口。每个用户数据单元与若干不同的多路接入技术之一相关联。每种多路接入技术定义多个用户如何接入共用通信资源并且具有两个关键方面。第一方面是将用户数据单元处理成适当的离散样本。该处理可能涉及在CDMA的情况中诸如扩频和码分复用之类的操作，在OFDM和OFCDM的情况中的逆离散傅里叶变换，或者这些和其它各种操作的组合。多路接入技术的第二方面是与每个用户数据单元相关联的离散样本在时间-频率平面中一个或多个相应离散信号块中的分配。“离散信号块”中的术语“离散”仅表示信号块可以以某种方式与其它信号块区别开来。每个离散信号块还包括时间属性和频率属性，并且可视作包含已处理用户数据单元的样本的无线电资源容器。例如，在传统TDMA系统中，为多个用户中的每一个分配时隙和该时间间隔内的整个可用带宽。另一方面，在传统FDMA系统中，为多个用户中的每一个分配频带并且随时可以在该频带中通信。
携带具有不同相关联多路接入技术的已处理用户数据单元的离散信号块被组合在时隙或分组中以经由通信信道传输。在一个非限制性的示范应用中，该通信信道为无线电信道。已处理和组合的用户数据单元可对应于多个用户或相同用户。然后，分组或时隙中的离散时间样本在经由无线电接口传输之前最好由模拟脉冲整形滤波器转换成连续的时间信号。
不同的多路接入技术可属于以下三大类中的任一类：FDMA技术，TDMA技术及CDMA技术。本领域的技术人员会理解，TDMA是建立其它多路接入技术所基于的底层多路接入技术。示范FDMA技术包括OFDM、OFCDM和交织FDMA(IFDMA)。示范CDMA技术包括DS-CDMA和多载波DS-CDMA。
在一个非限制性的示范实施例中，在经由通信信道传输之前可为包含成组信号块的分组添加循环前缀以方便接收机处理。与不同多路接入技术相关联的每个用户数据单元可以处理到频域中以产生用于大部分多路接入技术的频域样本。在那些常见情况下，那些频域样本被变换到时域以产生离散时间样本。到频域的该处理可使用适当长度的离散傅里叶变换(DFT)执行，使用例如快速傅里叶变换(FFT)，而到时域的变换使用适当长度的逆离散傅里叶变换(IDFT)执行，例如，使用逆快速傅里叶变换(IFFT)。
如果通信条件变更，例如通信信道变更或用户请求的服务变更，与一个或多个用户数据单元相关联的多路接入技术可以变更以响应变更的条件。根据本发明的灵活信令格式轻松适应这种变更。
接收机经由无线电接口接收连续信号，包括具有与不同相关多路接入技术相关联的用户数据单元的成组信号块。接收机可以“盲目地”检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术。或者，多路接入技术方面的部分或全部可以刚刚在通信建立之前的开放握手期间预先确定，如蜂窝系统的当前代中所做。此类示例包括TDMA系统、如GSM中的多个用户中每一个的时隙分配和CDMA系统、如WCDMA中的扩频码分配。多路接入技术的未预先确定的部分方面具有适应变化环境的灵活性。在这种情况下，可以盲式检测或使用与每个离散信号块一起发送的控制信息传送与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的未知部分。另一个选择是在经由分开的信令信道发送的控制信息中将每个用户数据单元与其多路接入技术的未知方面相关联。
一旦确定用户数据单元的离散信号块分配，离散信号块组被滤波，抽样，并且提取适当段。对于大部分多路接入技术，离散样本是变换成频域样本用于后续处理的离散时间样本。与每个用户数据单元相关联的离散信号块中的频域样本根据相关联的多路接入技术进行处理，以允许提取对应于每个用户数据单元的数据。对于无线电环境中的接入点类型的节点，接收机可采用宽带接收滤波器。或者，如果通信节点为移动接入终端，可以采用调谐至其所需频带的更窄的带通接收滤波器。
附图说明
图1描述频率-时间平面中的各种多路接入技术；
图2是说明根据非限制性示范应用处理和传输分组的过程的流程图；
图3是说明接收根据图1的非限制性示范应用格式化的分组的过程的流程图；
图4是说明发送节点经由通信接口与接收节点通信的功能框图；
图5说明图4中框46执行的处理功能的更多细节；
图6说明示范信令格式；
图7A和7B说明支持可变长度时隙或分组的示范格式；
图8说明使用不同接入技术将不同用户数据合并到图4中所述示范信令格式的单个时隙或分组中；
图9说明将一个用户的数据合并到单个时隙或分组中；
图10说明处理与不同多路接入技术相关联的用户数据以用于在单个分组或时隙中传输的非限制性示例；
图11说明在接收机处理包括与不同多路接入技术相关联的用户数据的分组的非限制性示例；
图12说明蜂窝无线电通信系统；
图13说明使用宽带脉冲整形滤波器和宽带或带通接收滤波器的通信系统的示例；
图14说明用于在通信节点之间传递包括多路接入类型的控制类型信息的非限制性信号格式。
具体实施方式
为说明而不是限制，以下描述中提出了具体细节，如特定实施例、过程、技术等。但是，本领域的技术人员会理解，除这些具体细节外，可以采用其它实施例。例如，虽然使用非限制性示例帮助以下描述，但是本发明可在使用多路接入技术的任何系统中采用。在某些情况下，省略了对众所周知的方法、接口、电路和信令的详细描述，以免不必要的细节妨碍描述。此外，在一些图中显示了各个框。本领域的技术人员会理解，这些框的功能可以使用各个硬件电路、使用软件程序和数据、配合适当编程的数字微处理器或通用计算机、使用专用集成电路(ASIC)和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)实现。
图1说明不同的多路接入技术如何在时间-频率平面中分配通信资源。每种多路接入技术包括时间资源属性和频率资源属性。每个块对应于无线电资源的离散信号块，包括由其多路接入技术定义的时间资源属性和频率资源属性。每个离散信号块可用于承载一个或多个用户数据单元。所示的示范非限制性多路接入技术包括：IFDMA、TDMA、TDMA上的CDMA、FDMA、FDMA上的CDMA及其混合。使用两种或更多不同接入技术的混合多路接入在分配资源中时间和频率均可变化而不是只变化一个或另一个。根据本发明的灵活信令格式适用于所有这些及其它无法预料和未来的多路接入技术。
图2以流程图的形式说明可在一个或多个节点上实现以使用一种以上多路接入技术传输信息的示范过程。在步骤S1，多路接入(MA)技术与每个用户数据单元相关联，并且每个用户数据单元被处理为离散样本(步骤S2)。每个“用户数据单元”包括对应于具体用户的信息承载离散样本序列。步骤S3说明产生相应频率样本的可选处理用户数据单元(基于与用户数据单元相关联的多路接入技术，如有必要)。每个用户数据单元的离散样本分配到一个或多个离散信号块(步骤S4)。离散信号块是在时间-频率平面的上下文中理解的(时间-频率平面的示例如图1所示)，并且包括对应于由图1所示图案之一标识的区域的时间通信资源和频率通信资源分配。包含具有不同相关联多路接入技术的多个用户数据单元的离散信号块共同组合为单个分组或时隙(步骤S5)。如以下详细说明的，循环前缀(CP)可添加至该分组或时隙(循环前缀是可选的)。分组样本(及任何相关联循环前缀)经过模拟脉冲整形滤波器并且经由通信信道与其它分组一起传输(步骤S6)。
图3是说明在接收机处从根据图2的过程传输的灵活信令结构中提取用户数据的示范过程的流程图。第一步是接收、滤波和抽样经由无线电接口传输的连续信号，然后提取包括与所需用户数据单元相关联的离散信号块的分组(步骤S1)。此时域提取是从时间-频率平面提取与所需用户数据单元相关联的离散信号块的第一步并且可能要求来自控制信号(A1)的输入以确定提取的开始点和持续时间，如果在接收机处尚未盲式检测到或预先确定此类信息。除非整个分组专用于一个用户并且发射机处理不涉及IDFT处理，否则，提取的离散时间样本将变换成频域样本(步骤S2)。例如，IFDMA、FDMA、AND混合技术通常均要求步骤S2，但TDMA技术可能不要求。与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的离散信号块分配方面的频率属性随后被确定，类似于时域提取，并且与每个用户数据单元相关联的频率样本被提取(步骤S3)，从而完成所需用户数据单元的离散信号块提取。然后，根据相关联多路接入技术的处理方面处理每个用户数据单元的离散样本以提取用户信息(步骤S4)。同样，多路接入技术的处理方面可以被盲式检测或由控制信号(A2)提供。
图4说明实现灵活信令方法和通信接口的示范通信系统。信息被处理并且使用一个或多个通信信道经由通信接口20从发送节点(或一个以上发送节点)发送至一个或多个接收节点30。通信信道可以是无线信道或有线信道。发送节点10包括可以使用适当配置或编程的电子电路实现的多个处理块。来自一个或多个用户的信息(框40)连同与传送该信息相关联的通信条件、要求及资源等(框42)被提供。用于每个用户数据单元的多路接入技术被标识(框44)。那些用户数据单元根据其各自已标识的多路接入技术来处理。将具有不同多路接入技术的用户数据单元封装到单个分组中的离散信号块形成，并且该分组最好包括循环前缀以便于在接收机处解调或解码(框46)。框46的更多细节如以下结合图5所述。该分组附加到其它数据分组并且由发射机48经由通信接口20在一个或多个信道上传输。发射机48可包括模拟脉冲整形滤波器。
接收节点30中的接收机50通过信道接收信号并且取决于应用可包括宽带滤波器或窄带滤波器。例如，在移动无线电通信环境中，基站接收机可采用宽带滤波器，而移动接入终端接收机可采用调谐至其所需频带的窄带滤波器。分组提取器52识别各个分组并且在发现循环前缀时将其删除。各个分组在框54中被抽样，样本信号在框56中变换到频域(取决于所用的接入技术是可选的)。每个频域数据块使用对应于其相关联多路接入技术的适当技术进行解调(框58)。然后，获得的用户信息由一个或多个应用进一步处理和/或使用(框60)。
图5更详细地说明框46中在发射机处为每个用户数据单元执行的功能。取决于多路接入技术，虚线框是可选的。代码复用的用户信息被选择用于在代码复用器70中处理以在时域中产生输入符号序列。时域序列在快速傅里叶变换(FFT)框72中被转换以产生在框74中映射到适当频率副载波的频域序列，并且在逆FFT(IFFT)框76中被转换回时域。所得离散样本与对应于其它用户数据单元的那些组合以形成分组。在此分组经过基带滤波(框80)和调整、定时控制及频率转换为RF(框82)用于传输之前，可以为其附加循环前缀。
图6说明可用于传输包含一个或多个不同多路接入方案的数据分组的灵活信令格式的示例。使用此信令结构，与一个或多个各种多路接入技术相关联的样本可以以统一格式封装在一个分组中。数据净荷是包括上述已处理的成组的用户数据单元的分组的组成部分。在图6中还标记为“段”的每个数据净荷可以可选地与相应的循环前缀(CP)组合以形成单个时隙或分组。多个分组或时隙被拼接在一起，如图所示。每个数据净荷包括Lp个时间样本，而每个循环前缀包括Lc个时间样本。因此，单个时隙的持续时间为(Lc+Lp)Ts秒，其中Ts为抽样周期。对应于Lp个频率样本的总带宽为1/TsHz。
一个数据净荷或段的频域表示在图6下部显示并且可包括一个或多个子集。结合其时域分配属性，这些子集形成承载已处理用户数据单元的离散信号块。术语离散信号块包括但不限于频率子带，并且每个离散信号块包括时间资源属性和频率资源属性。例如，离散信号块1与时间资源属性1(T1)和频率资源属性1(F1)相关联。每个离散信号块可对应于来自使用不同多路接入技术的不同用户的数据。图6示例中显示了由相应保护频段分隔的离散信号块1、2、3和4。那些离散信号块可以使用逆离散傅里叶变换(IDFT)轻松变换到时域中。应该理解，附加循环前缀是可选的特征并且甚至可能不要求，例如在DS-CDMA的情况中。但是循环前缀确保所有多路接入方案使用统一的格式并且有助于时域和频域之间必要的转换。如果使用快速傅里叶变换(FFT)实现DFT，净荷长度Lp通常选择为2的幂。
在一个示范实现中，每个离散信号块可视作副载波的子集。离散信号块中的那些副载波可以是邻接的或不邻接的。通过聚合多个时隙或离散信号块可以实现更大的灵活性。例如，多个DS-CDMA载波可被置于邻接的离散信号块中以增大数据速率，同时保持更窄离散信号块带宽的更好正交性。在聚合几个连续的时隙时，离散信号块带宽相应地减少，因此可以容纳更多的副载波。
提供可变长度的分组或时隙也是有利的。例如，也许有使用更长的分组或更短的分组更有效力或效率的情况。图7A显示更长的数据净荷以与图6中所示的净荷对比，为便于对比，它在图7B中重复。更长的分组或时隙是对应于(2Lc+2Lp)Ts秒的两倍长，其中Ts为抽样周期。对应于2Lp个频率样本的总带宽为1/TsHz。这种灵活性有用的一个示例来自图1中所示的混合接入模式。加阴影的离散信号块1在时域中对应于2/3的混合资源，但在频域中仅对应于1/4的混合资源，如图1右下角所示。加粗线框的离散信号块2和3占据一半频率带宽，但仅占据1/3的时域资源(T1)。图7显示如何可轻易向不同的混合用户提供可变长度的净荷。
图8显示不同多路接入方案和不同用户封装成一个分组。在此示例中使用了三种不同的接入技术，包括：OFDM(显示在频域下方左侧)、DS-CDMA(显示在中间)以及OFCDM(显示在图右侧)。OFDM技术由组1用户1数据和组1用户2数据采用。不同用户组可对应于具有独特要求的不同应用或服务。CDMA技术由组2用户1数据和用户2数据采用。OFCDM技术由组3用户1数据、组3用户2数据以及组3用户3数据采用。OFDM组和用户数据只是简单地串接。组2用户1和用户2数据被代码复用并且使用离散傅里叶变换(DFT)变换到频域，产生组2频率样本。组3用户1、2和3数据被复用到组3频率样本中而无需任何DFT，因为该用户数据已经在频域中。然后，所有三种OFDM、DS-CDMA、OFCDM数据块使用逆离散傅里叶变换(IDFT)转换为时域以产生复用的离散时间样本的净荷。为了对抗符号间干扰并且提高接收机处的解调，可添加循环前缀到复用的离散时间样本以产生用于经由无线电信道传输的信号时隙或数据分组。
图8的格式和处理在无线电基站发射机在下行链路方向对多个移动接入终端发送的非限制性的示范无线电通信环境中是适当的。该格式还适用于从各个移动接入终端的上行链路传输，如图9所示。由于组2中只有一个用户1，假设只有一种接入技术(此处为CDMA)用于该用户，组2用户1数据经DFT并且置于CDMA块中。过程与图8所述的过程一样，只是其它块未被占用并且由具有上行链路传输的其它用户使用。在基站，来自多个接入终端的传输组合成完整的分组或时隙。
图10说明将采用不同多路接入技术的数据单元调制和处理为单个分组的一种示范方法。在此示例中，768个信息位以1/2的码率进行特播编码以产生1536个编码位。这些位交织，然后经QPSK调制以产生768个QPSK符号。对于OFDM类型接入，这些768个符号被作为768个副载波处理并且插入1024个副载波长的数据字。剩下的256个副载波来自另一个用户。该字中的1024个载波使用长度为1024的IDFT从频域转换为时域以产生1024个时间样本。在传输包含1024个时间样本的数据分组之前可以添加循环前缀。
如果多路接入技术对应于OFCDM或MC/DS-CDMA(均采用多码扩频)，该768个QPSK符号使用三种不同代码扩频，每一个为1024个码片长。然后，扩频符号与用于扩展来自另一个用户的符号的第四代码相加。在网络确定代码可用时，网络可以分配任意数量的新代码给一个用户或另一个用户。对于OFCDM，加法器中相加的1024个码片被作为1024个副载波处理，随后使用IFDT转换为时域，并且为1024个时间样本添加循环前缀。
对于MC/DS-CDMA类型接入，由加法器从四个代码产生的1024个码片被分为四个部分x1[n]-x4[n]。四个部分中的每一个长度为256个码片。每个部分使用DFT转换为频域以产生四组副载波，每组长256。组合的四部分包括1024个副载波，使用IFDT变换到时域以产生1024个时间样本。在传输之前为那些时间样本添加循环前缀。
在图10所示发射机示例之后，图11显示根据灵活信令格式的示范接收机处理。在无线电环境中，接收信号通常是也被无线电信道畸变的多径信号。该信号包括多个必须被识别、提取、抽样并且删除任何循环前缀的分组。每个提取的分组包括1024个发射机时间样本。长1024的DFT在这些时间样本上执行以在频域中产生1024个副载波。对于OFDM和OFCDM，这1024个副载波仅相应地提供给OFDM或OFCDM解调器。对于多载波DS-CDMA，1024个副载波分为四个部分X1[k]-X4[k]。然后，256个副载波的每个部分使用IDFT变换到时域以产生四个部分的时间样本x1[n]-x4[n]，每个具有256个时间样本。这四部分的时间样本提供给DS-CDMA解调器进行解调。
现在参照无线电通信的非限制性示范应用，图12显示无线电分组数据通信系统200，包括移动接入终端(AT)202a和202b、多个基站204a-204e以及基站控制器206。本文所用的术语“接入终端”可以包括但不限于蜂窝无线电收发信机、个人通信系统(PCS)终端、无线电收发信机、可包括无线电收发信机、寻呼机、因特网/内部网接入、万维网浏览器、管理器、日历和/或GPS接收机的个人数字助理(PDA)，以及膝上型或掌上型接收机或包含无线电收发信机的设备。基站可与服务“扇区”相关联。接入终端202a、b经由处理与接入终端202a和202b的无线电通信的基站204a-204e通信。基站204a-204e还与包括用于管理无线电通信系统200的已存储程序控制和处理器资源的基站控制器206通信。
图13显示图12中所示蜂窝通信系统或任何其它类型的无线电通信系统中可采用的收发信机结构的基带等效物。来自多个用户的数据符号被复用，然后在发射机A(例如，一个或多个基站中)根据其各自的多路接入方案封装为离散样本块，如图5-7所示。一旦确定要传输的每个数据分组(或块、时隙等)的离散(抽样的)时间表示，通过使离散时间样本经过宽带脉冲整形滤波器可以合成相应的连续波形。
接收机(比如蜂窝系统示例中的接入终端)可以使用匹配传输脉冲波形的宽带前端滤波器。滤波后的输出被抽样用于离散处理。此类离散处理包括根据每个数据分组采用的多路接入技术和调制技术使用DFT和IFDT及解调技术的组合来解开分组。参见图11中所示的一个示范处理。多径、信道失真的接收信号是具有不同延迟和复系数的几份原始传输信号的和。接收机先提取包含所有多径的样本的一个分组的信号部分，使得提取对应于具有信道的脉冲响应的传输信号的循环卷积。在可以为频域多路接入方案、如OF(C)DM执行解调，或可以为多载波DS-CDMA或时域和频域方案的混合隔离频率子带以便进一步处理时，DFT将时间样本转换到频域。
或者，接收机可以使用更窄的带通滤波器以仅提取包含所需数据的频带以减小抽样率。对于窄带传输可足够提供服务的低速接入终端，这可能是优选的。在多载波DS/CDMA示例中，传向低速终端的数据可能仅分配到频带之一。取代接收整个宽带信号，接收机可使用调谐到相应频带的窄带滤波器并且将接收信号作为单个载波处理以简化接收和处理。
可使用不同的技术“解开”接收信号和检测需要采用何种类型的处理以解调具体数据分组中的信息。首先，接收机可以“盲式”检测与数据分组中包括的每个数据单元相配的调制方案。例如，接收机可以为多路接入方案的各个方面的每种可能的假设执行解调和解码，并且计算反映该假设的似然性的量度。选择似然性最高的假设。常见的似然性量度是从附加到编码数据分组的冗余位序列计算出的循环冗余校验(CRC)位。盲式检测可变长度TDMA分组的开始点和间隔的示例可在美国专利6594793，“在数字通信系统中复用和解码可变长度消息的方法和系统”中找到，其公开通过引用结合于本文中。或者，与每个数据单元相关联的多路接入技术可以与数据分组一起传输或者由控制信号通过控制/信令信道发送。后一方法在图14中显示。此处，从用户传输的数据请求(信道请求)经由控制信道传输至无线电资源调度实体，如基站控制器。该数据请求包括多个因素，其中包括例如请求的数据速率和多路接入首选项。在信道被分配以响应该数据请求时，该信道分配消息中包括与该数据单元相关联的多路接入技术以及时隙、频率、代码或对应于优选多路接入的已分配接入资源。
如上所述，各种调制和多路接入方案呈现独特的特征并且根据诸如(不限于)信道条件、干扰、接收机复杂度、用户偏好和用户要求之类的因素而适用于不同的传输情况。由于这些因素可能会变化，并且某些因素可能会快速变化，不同时隙的多路接入方案可能必须相应地调整。此类调整可通过提供承载明确的多路接入方案信息的控制信号来实现。除了提供此类信息的信令信道，每个子带中必须有物理导频信道用于同步和信道估算。对于频域多路接入方案，如OFDM和OFCDM，该导频信道通常采用定期插入副载波中的导频符号的形式。对于时域方案，如多载波和单载波DS-CDMA，通常采用在时域中复用的伪随机序列的形式。无论它采用哪种形式，导频信道必须唯一标识与其相关联的子带。导频和信令信道结构应设计为使得每个子带是用于承载要给窄带终端的数据的自含式载波容器。虽然来自其它子带的信号可用于提高信道估算或可包含有用的系统信息，但是低成本、低速率、窄带装置应能够在没有它们的情况下工作。
总之，所述方法提供灵活的空中接口结构，在时域和频域具有定义空中接口的基本单元的块状格式。循环前缀和基于DFT的离散表示/处理使时域和频域之间能够轻松处理和变换。采用此类结构，各种多路接入方案如OFDM、OFCDM、IFDMA和(多载波)DS-CDMA可以被复用并且封装到共用分组中。使用调谐到所需频带的单个宽带RF前端滤波器或窄带带通滤波器的简单和统一的收发信机体系结构进一步简化了通信硬件设计。在使用适当控制信令自适应地操作时，通过根据诸如信道条件、设备首选项及服务要求等因素动态地选择最适当的多路接入方案，整体通信网络性能和健壮性可以大大提高。
虽然描述包括各种示范实施例，但是应该理解，权利要求不限于公开的示范实施例。相反，权利要求用于涵盖各种其它实施例、实现、修改和等效方案。

Claims (52)

1.一种将多个用户数据单元中的每一个处理为离散样本的通信方法，其特征在于：
每个用户数据单元与多种不同多路接入技术之一相关联，其中每种多路接入技术定义多个用户数据单元中的每一个如何处理为离散样本并且在时间-频率平面中分配，所述方法的特征还在于：
将每个用户数据单元的离散样本分配到一个或多个相应离散信号块，以及
将包含具有不同相关联多路接入技术的多个用户数据单元的离散信号块一起组合到时隙或分组中，以便经由通信信道传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，已处理的用户数据单元对应于多个用户或者相同用户。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多路接入技术包括以下各项中的一项或多项：频分多址FDMA技术、时分多址TDMA技术以及码分多址CDMA技术。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，FDMA技术包括正交频分复用OFDM、正交频率码分复用OFCDM以及交织FDMAIFDMA，其中CDMA技术包括直接序列DS-CDMA和多载波DS-CDMA。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
经由通信信道传输成组的离散信号块。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
在经由通信信道传输之前为成组的离散信号块添加循环前缀。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，时隙或分组的长度是可变的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理还包括：
将用户数据单元处理到频域中以产生频域样本； 
将频域样本变换到时域中以产生离散时间样本。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将用户数据单元处理到频域中包括对用户数据单元中的一个或多个执行适当长度的离散傅里叶变换DFT，以及
其中所述变换包括执行频域样本的适当长度的逆离散傅里叶变换IDFT。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
确定通信条件已变更，以及
变更与多个用户数据单元中的一个或多个相关联的多路接入技术以响应变更的条件。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
在要与每个离散信号块一起发送的控制信息中将每个多用户数据单元与其相关联多路接入技术的部分或全部方面相关联；或者
在要经由信令信道发送的控制信息中将每个用户数据单元与其相关联多路接入技术的部分或全部方面相关联。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：
在接收机(30)检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术，
其中所述接收机采用宽带或窄带滤波器(50)。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在用于与多个接入终端(202)通信的网络节点(204)中实现，每个接入终端(202)与用户相关联，所述方法还包括：
在接入终端(202)之一中，将一个或多个用户数据单元处理为离散样本，将离散样本分配给通信资源分组的一部分，并且将该部分传输至网络节点(204)；
其中，其它接入终端(202)使用通信资源分组的其它部分分配和传输其相应的离散样本。
14.一种通信方法，包括经由通信信道接收信号，其特征在于：
接收信号包含对应于多个用户数据单元的信号，每个用户数据单 元具有相关联多路接入技术，其中每种多路接入技术包括定义多个用户数据单元中的每一个如何处理为离散样本的第一部分以及定义对应于多个用户数据单元中的每一个的已处理样本在时间-频率平面中如何分配的第二部分，所述方法的特征还在于：
确定与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的离散信号块分配；
根据所确定的离散信号块分配，从接收信号中提取包含对应于一个或多个所需用户数据单元的信号的段；
对所提取的段进行抽样以产生离散样本的序列；
随多路接入技术而定，将离散样本变换为频域样本或者不变换；
根据与每个所需用户数据单元相关联的多路接入技术的离散信号块分配，从频域中的离散样本中提取包含对应于每个所需用户数据单元的离散样本的样本子集；
确定与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的第一部分；以及
根据相关联多路接入技术处理与每个用户数据单元相关联的样本以允许提取对应于每个用户数据单元的用户数据。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，已处理的离散信号块对应于多个用户或者相同用户。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多路接入技术包括以下各项中的一项或多项：频分多址FDMA技术、时分多址TDMA技术以及码分多址CDMA技术。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，FDMA技术包括正交频分复用OFDM、正交频率码分复用OFCDM以及交织FDMAIFDMA，其中CDMA技术包括直接序列DS-CDMA和多载波DS-CDMA。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在提取步骤期间删除循环前缀。 
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，离散信号块组对应于时隙或分组。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将离散时间样本变换为频域样本包括对样本的子集执行适当长度的离散傅里叶变换DFT。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括：
对DFT产生的频域样本的子集执行适当长度的逆离散傅里叶变换IDFT。
22.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括：
确定通信条件已变更，以及
登记与多个用户数据单元中的一个或多个相关联的多路接入技术的变更以响应变更的条件。
23.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括：
在与每个离散信号块一起接收的控制信息中检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部分或全部方面，或者
在经由信令信道传输的控制信息中检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部分或全部方面。
24.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括：
盲式检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部分或全部方面。
25.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在无线电通信系统中实现，还包括：
在无线电接入站(202)中对接收信号进行宽带滤波。
26.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在无线电通信系统中实现，还包括：
在无线电用户终端(202)中对接收信号进行窄带滤波。
27.一种将多个用户数据单元中的每一个处理为离散样本的通信装置，其特征在于： 
每个用户数据单元与多种不同多路接入技术之一相关联，其中每种多路接入技术定义多个用户数据单元中的每一个如何处理为离散样本并且在时间-频率平面中分配，所述装置的特征还在于：
用于将每个用户数据单元的离散样本分配到一个或多个相应离散信号块的部件，以及
用于将包含具有不同相关联多路接入技术的多个用户数据单元的离散信号块一起组合到时隙或分组中，以便经由通信信道传输的部件。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，已处理的用户数据单元对应于多个用户或者相同用户。
29.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述多路接入技术包括以下各项中的一项或多项：频分多址FDMA技术、时分多址TDMA技术以及码分多址CDMA技术。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，FDMA技术包括正交频分复用OFDM、正交频率码分复用OFCDM以及交织FDMA
IFDMA，其中CDMA技术包括直接序列DS-CDMA和多载波DS-CDMA。
31.如权利要求27所述的装置，其特征在于还包括：
用于经由通信信道传输成组的离散信号块的部件。
32.如权利要求27所述的装置，其特征在于还包括：
用于在经由通信信道传输之前为成组的离散信号块添加循环前缀的部件。
33.如权利要求27所述的装置，其特征在于，时隙或分组的长度是可变的。
34.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
用于将用户数据单元处理到频域中以产生频域样本的部件；
用于将频域样本变换到时域中以产生离散时间样本的部件。
35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，用于将用户数据单 元处理到频域中的部件包括用于对用户数据单元中的一个或多个执行适当长度的离散傅里叶变换DFT的部件，以及
其中用于将频域样本变换到时域中的部件包括用于执行频域样本的适当长度的逆离散傅里叶变换IDFT的部件。
36.如权利要求27所述的装置，其特征在于还包括：
用于确定通信条件已变更的部件，以及
用于变更与多个用户数据单元中的一个或多个相关联的多路接入技术以响应变更的条件的部件。
37.如权利要求27所述的装置，其特征在于还包括：
用于在要与每个离散信号块一起发送的控制信息中将每个多用户数据单元与其相关联多路接入技术的部分或全部方面相关联的部件；或者
用于在要经由信令信道发送的控制信息中将每个用户数据单元与其相关联多路接入技术的部分或全部方面相关联的部件。
38.如权利要求27所述的装置，其特征在于还包括：
用于在接收机(30)检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部件，
其中所述接收机采用宽带或窄带滤波器(50)。
39.如权利要求27所述的装置，其特征在于，在用于与多个接入终端(202)通信的网络节点(204)中实现，每个接入终端(202)与用户相关联，所述装置还包括：
用于在接入终端(202)之一中，将一个或多个用户数据单元处理为离散样本，将离散样本分配给通信资源分组的一部分，并且将该部分传输至网络节点(204)的部件；
其中，其它接入终端(202)使用通信资源分组的其它部分分配和传输其相应的离散样本。
40.一种通信装置，包括用于经由通信信道接收信号的部件，其特征在于： 
接收信号包含对应于多个用户数据单元的信号，每个用户数据单元具有相关联多路接入技术，其中每种多路接入技术包括定义多个用户数据单元中的每一个如何处理为离散样本的第一部分以及定义对应于多个用户数据单元中的每一个的已处理样本在时间-频率平面中如何分配的第二部分，所述装置的特征还在于：
用于确定与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的离散信号块分配的部件；
用于根据所确定的离散信号块分配，从接收信号中提取包含对应于一个或多个所需用户数据单元的信号的段的部件；
用于对所提取的段进行抽样以产生离散样本的序列的部件；
用于随多路接入技术而定，将离散样本变换为频域样本或者不变换的部件；
用于根据与每个所需用户数据单元相关联的多路接入技术的离散信号块分配，从频域中的离散样本中提取包含对应于每个所需用户数据单元的离散样本的样本子集的部件；
用于确定与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的第一部分的部件；以及
用于根据相关联多路接入技术处理与每个用户数据单元相关联的样本以允许提取对应于每个用户数据单元的用户数据的部件。
41.如权利要求40所述的装置，其特征在于，已处理的离散信号块对应于多个用户或者相同用户。
42.如权利要求40所述的装置，其特征在于，所述多路接入技术包括以下各项中的一项或多项：频分多址FDMA技术、时分多址TDMA技术以及码分多址CDMA技术。
43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，FDMA技术包括正交频分复用OFDM、正交频率码分复用OFCDM以及交织FDMAIFDMA，其中CDMA技术包括直接序列DS-CDMA和多载波DS-CDMA。 
44.如权利要求40所述的装置，其特征在于，在用于提取的部件中删除循环前缀。
45.如权利要求40所述的装置，其特征在于，离散信号块组对应于时隙或分组。
46.如权利要求40所述的装置，其特征在于，用于将离散时间样本变换为频域样本的部件包括用于对样本的子集执行适当长度的离散傅里叶变换DFT的部件。
47.如权利要求46所述的装置，其特征在于还包括：
用于对DFT产生的频域样本的子集执行适当长度的逆离散傅里叶变换IDFT的部件。
48.如权利要求40所述的装置，其特征在于还包括：
用于确定通信条件已变更的部件，以及
用于登记与多个用户数据单元中的一个或多个相关联的多路接入技术的变更以响应变更的条件的部件。
49.如权利要求40所述的装置，其特征在于还包括：
用于在与每个离散信号块一起接收的控制信息中检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部分或全部方面的部件，或者
用于在经由信令信道传输的控制信息中检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部分或全部方面的部件。
50.如权利要求40所述的装置，其特征在于还包括：
用于盲式检测与每个用户数据单元相关联的多路接入技术的部分或全部方面的部件。
51.如权利要求40所述的装置，其特征在于，在无线电通信系统中实现，还包括：
用于在无线电接入站(202)中对接收信号进行宽带滤波的部件。
52.如权利要求40所述的装置，其特征在于，在无线电通信系统中实现，还包括：
用于在无线电用户终端(202)中对接收信号进行窄带滤波的部件。 
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