CN101395816A - 无线通信装置和无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
有效地接收在频域和时域上扩展的发送信号。当接收到扩展信号时,如果SNR超过预定值,确定没有必要对所有块进行解扩处理,和启动块选择流程。如果存在具有指示可以不解扩地进行解码处理的信道估计结果的块,只让那个块经受解码处理,并且终止频域和时域上的解码处理。此外,当通过只解扩一些块来进行解码时,优先进行频域上的解扩处理,以便对于不进行解扩的时域上的扩展信号,有效地终止FFT。
Description
技术领域
本发明涉及使用OFDM(正交频分多路复用)调制方案和进行在宽带上扩展发送信号的UWB(超宽带)通信的无线通信装置和无线通信方法,尤其涉及进行在频域和时域上扩展的发送数据的接收处理的基于MB-OFDM(宽带正交频分多路复用)无线通信装置和无线通信方法。
背景技术
最近,允许利用叫做“超宽带(UWB)通信”的极宽频带,以高于或等于100Mbp的速度进行高速发送的无线通信方案已经引起人们注意。例如,在美国,FCC(联邦通信委员会)指定了用于UWB的谱掩码,和在室内环境下,可以在3.1GHz到10.6GHz的频带上进行UWB发送。尽管由于其发送功率,无线通信方案是为近场应用设计的,但UWB通信允许高速无线发送。因此,可以采用通信范围为大约10m的PAN(个人区域网),和作为实现近场超高速通信的无线通信系统,预期UWB通信将付诸实施。
例如,在IEEE 802.15.3标准体系下,已经开发出分组结构包括前置码的数据发送方案,作为用于UWB通信的访问控制方案。在这种体系下,DS(直接扩展)信息信号的扩展速度已经增大到最大极限的DSSS(直接序列扩展谱)-UWB方案、和应用OFDM调制方案的OFDM_UWB方案被定义成UWB发送方案,并且正在进行各种方案的试验。按照OFDM(正交频分多路复用)发送,可以避免无线电信号的相变引起的发送质量下降,并且可以实现高速高质无线发送。
对于后一种的OFDM_UWB方案,已经考查了将FCC指定的3.1GHz到10.6GHz的频带划分成每一个具有528MHz的带宽的多个子频带,和在子频带之间进行跳频(FH)的多频带方案(下文称为“MB-OFDM方案”)。按照FH方案,通信可能因来自其它系统的影响而失败,但由于频率不断变化,通信基本上不会中断。也就是说,可以与其它系统共存,并且可以达到高抗相变性和易缩放性。
此外,作为另一种UWB应用,已经考查了已经广泛用作个人计算机的通用接口的USB(通用串行总线)的无线形式,即,“无线USB”。由于UWB是近场大容量无线通信方案,可以在像包括存储设备的超高速近场DAN(设备区域网)那样的超短程区域中实现高速数据发送。例如,可以在短程内无线连接像数字摄像机或音乐播放器那样的移动数字设备、和电视机或个人计算机,以便在短时间内高速传送像运动图像或CD(激光唱盘)的音乐数据那样的大容量数据。无线USB将MB-OFDM方案用作通信方案(Phy层和MAC层)。
当前,对于MB-OFDM方案,在IEEE 802.15.3TG3a下讨论的内容基本上直接对应于ECMA(欧洲计算机制造商协会)标准,和在ECMA-368(参见,例如,非专利文件1)中描述了UWB通信系统中的Phy层和MAC层的标准规范。
按照这种标准规范,MB-OFDM通信系统应用在频域和时域上扩展发送数据的通信方案。如本文使用的术语“扩展”指的是在频域和时域上利用多个扩展位置(下文也称为“块”)进行相同数据的发送数次。在IFDM发送中,沿着频域和时域方向的二维扩展将按照线路状态优化扩展因子,导致最佳性能(参见,例如,专利文件1)。此外,在接收方,叠加数次接收的相同数据使SNR(信噪比)得到改善。
图12例示了基于这样扩展方案的数据通信的机制。在频域上提供了具有中心频率F1、F2、和F3的三个子频带(频道),和对于每个OFDM码元,以循环方式在这些子频带之间进行跳频。并且,当在时域上观看时,以预定发送定时T1,T2,T3,...发送OFDM信号。
将一个OFDM码元在它的中心频率上划分成两个块,和利用前一半和后一半的块发送相同数据。例如,在时刻T1,在具有中心频率F1的子频带上发送的OFDM码元前一半和后一半的部分承载的A1和A2代表相同数据,即,数据A。进一步利用两个相继OFDM码元发送相同数据。因此,在时刻T2,在具有中心频率F2的子频带上发送的OFDM码元前一半和后一半的块承载的A3和A4代表与A1相同的数据A。利用一个OFDM码元前一半和后一半的部分发送数据A两次意味着在频域上,在不同扩展位置上发送相同数据数次,因此,对应于“频域扩展(FDS)”。并且,在两个相继OFDM码元上发送数据A意味着在时域上,在不同扩展位置上发送相同数据数次,因此,对应于“时域扩展(TDS)”。这同样适用于其它块B1到B4和C1到C4。
同时,在存储转发交换通信系统中,一般采用将发送数据组装成叫做分组的发送单元,然后在通信站之间发送和接收它的分组通信。一个分组基本上由前置码、作为Phy首标的PLCP(物理层会聚协议)首标、和作为Phy有效负载的PSDU(物理层服务数据单元)组成。前置码由找出分组或获取同步定时的已知训练序列形成。图13示出了一个分组(Phy帧)的示范性格式。如图所示,PLCP首标包括像MAC首标和Phy首标那样的重要信息。
按照ECMA标准规范,指定了像53.5Mbps、80Mbps、106.7Mbps、160Mbps、200Mbps、320Mbps、400Mbps、和480Mbps那样的多个数据速率,和扩展要发送的数据的次数被指定成,对于53.5Mbps到80Mbps,4次;对于106.7Mbps到200Mbps,2次;和对于320Mbps到480Mbps,1次。按照通信状态等,与扩展数据的次数一起,自适应地设置数据速率、编码率、和调制方案的链路自适应是可能的。但是,规定以与通信环境无关的最低数据速率(53.5Mbps)递送描述分组发送的重要信息的PLCP首标部分,并且还规定在频域和时域上扩展要发送的数据,以便改善SNR。
[表1]
数据速率(Mb/s) | 调制 | 编码率(R) | FDS | TDS | 编码位/6 OFDM码元(NCBP6S) | 信息位/6 OFDM码元(NIBP6S) |
53.3 | QPSK | 1/3 | 是 | 是 | 300 | 100 |
80 | QPSK | 1/2 | 是 | 是 | 300 | 150 |
106.7 | QPSK | 1/3 | 否 | 是 | 600 | 200 |
160 | QPSK | 1/2 | 否 | 是 | 600 | 300 |
200 | QPSK | 5/8 | 否 | 是 | 600 | 370 |
320 | DCM | 1/2 | 否 | 否 | 1200 | 375 |
400 | DCM | 5/8 | 否 | 否 | 1200 | 750 |
480 | DCM | 3/4 | 否 | 否 | 1200 | 900 |
如果即使通信环境好,也进行频域扩展和时域扩展以改善SNR,则使通信特性得到极大改善,这本身没有什么问题。但是,在接收器方进行扩展信号的接收和解扩处理将带来进一步的问题,因为功耗不必要地增大了。
此外,在无线USB中,也规定以与通信环境无关的低数据速率发送和接收叫做MMC(微观调度管理命令)的控制分组的有效负载部分,和在频域和时域上扩展数据,以便改善存在与如上所述类似的问题的SNR。
专利文件1:日本待审专利申请公布:第2002-190788号;
非专利文件1:http://www.ecma-international.org/publication/standards/Ecma-368.htm
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供可以有效地进行在频域和时域上扩展的发送数据的接收处理的优良基于MB-OFDM无线通信装置和无线通信方法。
本发明的进一步目的是提供与MB-OFDM通信中Phy帧的PLCP首标部分或无线USB中MMC的有效负载部分一样,可以以降低的功耗,对通过在频域和时域上进行扩展处理,以与通信环境无关的低数据速率发送和接收的数据有效地进行接收处理的优良无线通信装置和无线通信方法。
技术解决方案
本发明就是在考虑了前面的问题之后作出的,和本发明提供了进行在频域或时域上将要发送的数据扩展成多个块的发送信号的接收处理的无线通信装置,其特征在于包括进行扩展信号的接收处理的接收处理单元;进行接收信号的信道估计和SNR估计的信道估计和SNR估计单元;进行接收信号的解扩的解扩单元;进行已经通过解扩单元的接收信号的解码处理的解码单元;和根据信道估计和SNR估计结果,控制解扩单元和接收处理单元的控制单元。
人们期望使用极宽频带的UWB通信成为实现近场超高速发送的无线通信系统,并且正在将它标准化。例如,在OFDM_UWB通信系统中,已经应用了在频域和时域上利用多个位置发送相同数据数次的扩展数据通信方案。按照这样的数据发送方案,在接收方,叠加接收的扩展信号使SNR得到改善。
但是,如果即使在好的通信环境下也进行频域扩展和时域扩展,在接收器方进行扩展信号的接收处理数次在改善SNR方面没有什么问题;但是,尽管使通信特性得到极大改善,这本身没有什么问题,但使功耗不必要地增大,这可能会引起问题。
例如,规定让MB-OFDM通信中Phy帧的PLCP首标部分或无线USB中MMC的有效负载部分经受与通信环境无关的频域扩展和时域扩展。在好的通信环境下,尽管可以同时对数据进行接收处理,但接收器需要对那些扩展信号进行解扩处理,导致功耗不必要增大。
另一方面,按照本发明的无线通信装置被配置成,当进行MB-OFDM信号的接收处理时,利用分组的前置码部分,根据信道估计值和SNR估计值选择允许/禁止频域上的解扩和时域上的解扩。也就是说,当估计的SNR值超过某个值时,启动禁止解扩的块选择处理流程。因此,通过终止不必要解扩处理,可以降低功耗。
如图12所示,在在由频域和时域决定的二维空间上,利用多个块发送相同数据数次的情况下,由于使用了不同频带,各个块遭受不同的相变影响。于是,作为块选择方法,从扩展相同数据的多个块当中选择特性好的一个或两个块。然后,在除了一个或多个所选块的时区之外的时区中不进行解扩处理,并且终止相应电路的操作。因此,可以实现功耗的降低。
当接收到扩展信号时,首先,控制单元根据SNR估计结果,确定是否有必要利用解扩单元进行接收信号的解扩处理。当SNR低于预定值时,为了实现SNR的改善,确定有必要对已经在频域和时域上二维扩展的所有块进行解扩处理,并且激活解扩单元。另一方面,当SNR超过预定值时,确定没有必要对所有块进行解扩处理,而且,启动根据每个块的信道估计结果选择进行解码处理或解扩处理的块的块选择流程。
在这种块选择中,控制单元辨别在扩展相同数据的多个块当中是否存在具有指示可以不解扩地进行解码处理的信道估计结果的块。例如,对于FFT输出OFDM码元的每个块,根据信道估计结果是否指示超过第一阈值的子载波的数量(或比率)大于等于预定值,可以确定是否可以不解扩地进行解码处理。然后,如果存在具有好信道估计结果的块,终止解扩单元中的解扩处理,只让这个块经受解码单元中的解码处理。只对一个块进行解码处理意味着在频域和时域两者上的解扩处理都终止了。
并且,如果在接收的扩展信号中不存在可以不解扩地进行解码处理的块,控制单元随后辨别是否存在具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计值的块。然后,一旦能够确认存在这样一些块,只对那些块进行解扩处理,并且进行解码单元中的解码处理。对于未使用的块,终止相应电路。因此,可以实现功耗的降低。
例如,如果存在具有指示不包括超过第一阈值的子载波,但超过低于第一阈值的第二阈值的子载波的数量(或比率)大于等于预定值的信道估计结果的块,可以确定通过只让那些块经受解扩处理就可以进行解码处理,以实现SNR的改善。
而且,对于通过块选择已经终止了解扩处理的块,按照本发明的无线通信装置还终止RF模拟处理单元或AD转换器或像FFT或信道校正电路那样的数字处理电路部分的操作。因此,可以进一步提高低功耗的效果。例如,对于不进行解码处理的OFDM码元,可以终止FFT或信道校正电路的操作。此外,对于OFDM码元内不进行解码处理或解扩处理的块部,也可以终止信道校正电路。
例如,在终止解扩处理和只对一个块进行解码处理的情况下,对于未解码的OFDM码元部分,可以终止FFT和信道校正电路。此外,对于OFDM码元内未解码的块,也可以终止信道校正电路。
而且,当利用如上所述的块选择,只解扩和解码扩展相同数据的多个块的一些时,控制单元优先进行频域上的解扩处理。因此,对于不进行解扩的时域上的扩展信号,可以有效地终止FFT,并且可以提高低功耗效果。
如图12所示,在一个OFDM码元由多个块组成,和通过利用OFDM码元内的所有块发送相同数据,进行频域上的扩展,同时通过利用两个或更多个相继OFDM码元发送相同数据,进行时域上的扩展的通信方案中,首先,控制单元辨别FFT输出OFDM码元内的每个块是否具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计结果,即,是否可以只在OFDM码元内通过进行解扩处理来进行解码处理。然后,如果可以只在OFDM码元内通过进行解扩处理来进行解码处理,对OFDM码元内的块进行解扩处理,然后,进行解码单元中的解码处理。这对应于允许频域上的解扩,同时禁止时域上的解扩的块选择操作。在这样的情况下,控制单元针对不进行解扩处理的OFDM码元,终止FFT和信道校正电路的操作,并且可以获得更高低功耗效果。
另一方面,在一个OFDM码元内的块不足以收集好信道估计结果和确定不可以进行解码处理的情况下,由于SNR改善得不够,即使进行解扩处理,控制单元也要在经过时域上的扩展的两个或更多个OFDM码元上搜索具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计结果的块。然后,在那些OFDM码元之间收集满足这样信道估计结果的一些块,和进行解扩处理以改善SNR。然后,进行解码单元中的解码处理。这对应于禁止频域上的解扩,同时允许时域上的解扩的块选择操作。在这种情况下,必须从相应OFDM码元中提取要用于解扩的块。因此,不能终止FFT。但是,对于不进行解扩处理的块,可以终止信道校正电路的操作。
有益效果
按照本发明,可以提供可以有效地进行在频域和时域上扩展的发送数据的接收处理的优良基于MB-OFDM无线通信装置和无线通信方法。
而且,按照本发明,可以提供可以按照通信环境有效地进行扩展信号的解扩或其它接收处理的优良基于MB-OFDM无线通信装置和无线通信方法。
按照本发明的无线通信装置在接收到通过在频域和时域上进行扩展处理,以与通信环境无关的低数据速率发送和接收的数据时,与MB-OFDM通信中Phy帧的PLCP首标部分或无线USB中MMC的有效负载部分一样,按照通信环境进行扩展信号的解扩处理或其它信号处理的允许/禁止切换,从而可以实现使功耗降低的有效接收处理。
通过参照附图对本发明的示范性实施例进行更详细描述,本发明的其它目的、特征、或优点将变得显而易见。
附图简述
图1是示意性地示出按照本发明实施例的MB-OFDM接收器的硬件配置的图形;
图2是示出解扩电路18的内部结构的图形;
图3是示意性地示出包括允许/禁止切换单元17和解扩电路18的组合的块选择等效电路的图形;
图4是示出在如图1所示的接收器中执行的扩展信号的接收处理过程的流程图;
图5是示出块选择处理的特定过程的流程图;
图6是示出发送数据A的OFDM码元F1和F2的信道估计结果的例子的图形;
图7是示出在如图6所示的信道估计结果的情况下使能控制电路21的操作例子的图形;
图8是示出发送数据A的OFDM码元F1和F2的信道估计结果的例子的图形;
图9是示出在如图8所示的信道估计结果的情况下使能控制电路21的操作例子的图形;
图10是示出发送数据A的OFDM码元F1和F2的信道估计结果的例子的图形;
图11是示出在如图10所示的信道估计结果的情况下使能控制电路21的操作例子的图形;
图12是示出利用扩展方案在由频域方向和时域方向决定的二维空间上布置要发送的数据的方式的图形;和
图13是示出分组(Phy帧)的格式的图形。
标号说明
11 天线;12 RF处理单元;13 AD转换器;14 FFT;15 信道估计和SNR估计单元;16 信道校正电路;18 解扩电路;19 去交织器;20 解码器;21 使能控制电路
实现本发明的最佳方式
本发明涉及进行应用OFDM调制方案的UWB通信的无线通信装置,尤其涉及将FCC指定的3.1GHz到10.6GHz的频带划分成每一个具有528MHz的带宽的多个子频带,和在子频带之间进行跳频(FH)的基于MB-OFDM通信装置。下面参照附图详细描述本发明的实施例。
图1示意性地示出了按照本发明实施例的MB-OFDM接收器的硬件配置。如图12所示,假设接收器接收的信号已经经过频域和时域上发送数据的扩展处理。
在RF处理单元12中,由天线11接收的RF信号经过利用混合器(未示出)的频率合成处理,然后降频转换成模拟基带信号。并且,利用带通滤波器(BPF)(未示出)除去除了所希望信号之外的不想要成分,和通过可变增益放大器(VGA)(未示出)放大其余部分。然后,AD转换器13以预定取样率对基带信号进行AD转换。FFT 14将付里叶变换应用于经过AD转换之后的数字基带信号,生成排列在频率范围内的子载波。
信道估计和SNR估计单元15将经过FFT之后的前置码接收信号乘以已知训练序列,进行信道估计和SNR估计。信道估计和SNR估计方法本身与本发明的要点无直接关系,因此省略对它的详细描述。
在信道校正电路16中,进行像均衡处理、相位跟踪、和残余频率偏差校正那样的信道校正处理。信道校正方法本身与本发明的要点无直接关系,因此省略对它的详细描述。
解扩电路18使在频域和时域上扩展的接收信号经受频域和时域上的解扩处理。图2示意性地示出了解扩电路18的内部结构。倘若给出与如图12所示的发送数据A有关的描述,组合数据块A1和A2和组合数据块A3和A4,其中,数据块A1和A2已经扩展在频域上(或在一个码元内发送),和数据块A3和A4也已经扩展在频域上(或在一个码元内发送)。并且,进行频域上的解扩处理。随后,组合已经扩展在时域上(或在两个相继码元上发送)的数据块(A1+A2)和(A3+A4)。因此,进行时域上的解扩处理。
去交织器19进行与在发送器方(未示出)进行的交织有关的去交织处理。然后,解码器20解调各自子载波的相位和振幅,并且还将来自相空间上的信号点的各自子载波解码成原始信号序列。解码器20将获得的数据传递给上层(未示出)。
例如,规定让MB-OFDM通信中Phy帧的PLCP首标部分或无线USB中MMC的有效负载部分经受与通信环境无关的频域扩展和时域扩展。在好的通信环境下,尽管可以同时对数据进行接收处理,但接收器需要进行扩展信号的接收和解扩处理,导致功耗不必要增大(如上所述)。
另一方面,在按照本发明的接收器中,将使能控制电路21配置成接收在信道估计和SNR估计单元15中获得的估计结果作为使能控制信息,以便选择允许/禁止频域上的解扩和时域上的解扩。也就是说,当估计的SNR值超过某个值时,启动禁止解扩的块选择处理流程,并且将允许/禁止切换信号输出到允许/禁止切换单元17。通过终止不必要解扩处理,可以降低功耗。
虽然图2示出了解扩电路18的内部结构,但图3示意性地示出了包括允许/禁止切换单元17和解扩电路18的组合的块选择等效电路。下文将给出与如图12所示的发送数据有关的描述。
当第一选择单元禁止频域上的解扩时,从每个OFDM码元只输出前一半和后一半接收数据块的所选那一个。
并且,当第二选择单元禁止时域上的解扩时,只输出OFDM码元的所选数据块(或OFDM码元内扩展在频域上的数据块)。
按照这种配置,可以独立地控制允许/禁止频域上的解扩处理的操作和允许/禁止时域上的解扩处理的操作。
使能控制电路21进一步含有启动和终止RF处理单元12、AD转换器13、FFT 14、和信道校正电路16每一个的电路操作的使能信号。然后,依照如上所述的块选择处理,对于解扩处理已经终止的数据块,也终止像RF处理单元12、AD转换器13、FFT 14、或信道校正电路16那样的数字处理电路部分的操作。因此,可以进一步提高低功耗的效果。
图4以流程图的形式示出了在如图1所示的接收器中执行的、进行扩展信号的接收处理的过程。
信道估计和SNR估计单元15利用FFT对划分成频率范围的子载波的OFDM码元进行信道估计和SNR估计(步骤S1)。使能控制电路21根据SNR估计结果检验解扩处理的必要性(步骤S2)。
如果SNR低于预定值(在步骤S2中,否定),为了实现SNR的改善,确定有必要对已经在频域和时域上二维扩展的所有块进行解扩处理,并且接通解扩电路18(步骤S6)。
另一方面,当SNR超过预定值时(在步骤S2中,肯定),可以确定没有必要对所有块进行解扩处理。在这种情况下,启动根据每个块的信道估计结果进一步选择进行解码处理或解扩处理的块的块选择流程。
在这个块选择处理中,首先,辨别在扩展相同数据的多个块当中是否存在具有可以不解扩地进行解码处理的高信道质量的块。然后,如果存在具有高信道质量的块,禁止解扩电路18,和只让具有高信道质量的一个块经受解码单元中的解码处理(步骤S4)。
并且,如果不存在具有可以不解扩地进行解码处理的高信道质量的块,随后辨别是否存在可以通过只解扩少于扩展块总数的预定个块进行解码处理的一组块。在通过只解扩一些块就可以有效地改善SNR的情况下,可以部分禁止频域或时域上的解扩处理(步骤S5)。
此外,在尽管SNR超过预定值,但考虑到信道估计结果,确定有必要对在频域和时域上二维扩展的所有块进行解扩处理的情况下,接通解扩电路18(步骤S6)。
如图12所示,在在由频域和时域决定的二维空间上,利用多个块发送相同数据数次的情况下,由于使用了不同频带,各个块遭受不同的相变影响。因此,在步骤S3中的块选择处理中,如果存在至少一个具有高信道质量和完全不需要解扩处理的块,可以只选择这个块。并且,在信道质量不是那么高,但与另一个块一起的解扩将有效地改善SNR的情况下,可以只利用那些块进行解扩处理。
然后,在接收到通过块选择已经终止了解扩处理的块的时区内,接收器也终止RF模拟处理单元12或AD转换器13或像FFT 14或信道校正电路16那样的数字处理电路部分的操作。因此,可以进一步提高低功耗的效果。例如,对于不进行解码处理的OFDM码元,可以终止FFT14或信道校正电路16的操作。此外,对于OFDM码元内不进行解码处理或解扩处理的块部,也可以终止信道校正电路16。
另外,当对扩展相同数据的多个块的一些终止解扩处理时,优先进行频域上的解扩处理。因此,对于未进行解扩的时域上的扩展信号,可以有效地终止FFT,并且可以提高低功耗效果。
在如图12所示的扩展方案的情况下,如果OFDM码元中的两个块具有好信道估计结果,和可以通过只让那些块经受解扩处理来进行解码处理,以改善SNR,进行允许频域上的解扩,同时禁止时域上的解扩的块选择操作。在这样的情况下,可以在接收不进行解扩处理的OFDM码元的时区内终止FFT和信道校正电路的操作,并且可以获得更高低功耗效果。
另一方面,在OFDM码元中的块具有差信道估计结果,和如果只有OFDM码元中的块经受解扩处理,预期SNR的改善不够的情况下,搜索具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计结果的块,直到随后的FFT输出OFDM码元。然后,在那些OFDM码元之间让满足这个信道估计结果的一些块经受解扩处理,然后经受解码处理。这对应于禁止频域上的解扩,同时允许时域上的解扩的块选择操作。在这种情况下,必须从相应OFDM码元中提取要用于解扩的块。因此,不能终止FFT。但是,在接收到每个OFDM码元内不进行解扩处理的块的时区中,可以终止信道校正电路的操作。
图5以流程图的形式示出了接收信号的SNR低于预定值时开始的块选择处理的特定过程。
当开始块选择处理时,首先,辨别在包括在FFT输出OFDM码元中的块当中是否存在具有指示可以不解扩地进行解码处理的信道估计结果的块(步骤S11)。
例如,对于FFT输出OFDM码元的每个块,根据信道估计结果是否指示超过第一阈值P1的子载波的比率大于等于预定值M,可以确定是否可以不解扩地进行解码处理。
然后,如果在FFT输出OFDM码元中存在具有好信道估计结果的块(在步骤S11中,肯定),终止解扩处理,只让这个块经受解码处理(步骤S12)。只对一个块进行解码处理意味着在频域和时域两者上的解扩处理都终止了。
例如,在发送数据A的OFDM码元F1和F2具有如图6所示的信道估计结果的情况下,在块A1中,信道估计结果指示超过第一阈值P1的子载波的比率大于等于预定值M,因此可以发现,可以不解扩地进行解码处理。图7示出了在这种情况下使能控制电路21的操作例子。只有块A1经受接收处理,而没有必要接收其它块A2到A4。因此,只要求使能控制电路21只在接收一个OFDM码元F1的时区内使能FFT 14,并且只在接收这个FFT输出中的块A1的时区内也使能信道校正电路16。
如果在FFT输出OFDM码元中不存在可以不解扩地进行解码处理的块(在步骤S11中,否定),随后,辨别是否已经获得指示可以通过解扩OFDM码元中的每个块进行解码处理的信道估计值(步骤S13)。
例如,在在FFT输出OFDM码元中存在超过低于第一阈值P1的第二阈值P2的子载波的比率大于等于预定值M的多个块的情况下,可以确定如果只让那个OFDM码元中的块经受解扩处理,可以进行解码处理,从而实现SNR的改善。
然后,如果只在一个OFDM码元内进行解扩处理就可以进行解码处理,让那个OFDM码元内的块经受解扩处理,然后经受解码处理(步骤S14)。这对应于允许频域上的解扩,同时禁止时域上的解扩的块选择操作。在这样的情况下,对于不进行解扩处理的OFDM码元,可以终止FFT和信道校正电路的操作。
例如,在发送数据A的OFDM码元F1和F2具有如图8所示的信道估计结果的情况下,不进行解扩就不能解码块A1或A2。但是,那些块的信道估计结果指示超过第二阈值P2的子载波的比率大于等于预定值M,因此可以发现,只在OFDM码元F1内进行解扩处理就可以进行解码处理。图9示出了在这种情况下使能控制电路21的操作例子。只有一个OFDM码元F1经受接收处理,而没有必要接收OFDM码元F2。因此,只要求使能控制电路21只在接收一个OFDM码元F1的时区内使能FFT 14和信道校正电路16。
并且,在FFT输出OFDM码元中的至少一个块具有差信道估计结果,和如果只有OFDM码元中的块经受解扩处理,预期SNR的改善不够的情况下(在步骤S13中,否定),检验是否存在具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计结果的块,直到随后的FFT输出OFDM码元(步骤S15)。具体地说,在扩展相同数据的随后OFDM码元中,确认超过第二阈值P2的子载波的比率大于等于预定值M的块的存在性。
然后,在在不同OFDM码元中成功地发现满足信道估计结果的块的情况下(在步骤S15中,肯定),只让那些块经受解扩处理,然后经受解码处理(步骤S16)。这对应于禁止频域上的解扩,同时允许时域上的解扩的块选择操作。在这种情况下,必须从相应OFDM码元中收集要用于解扩的块。因此,不能终止FFT。但是,对于不进行解扩处理的块,可以终止信道校正电路的操作。
例如,在发送数据A的OFDM码元F1和F2具有如图10所示的信道估计结果的情况下,如果只有这些码元内的块被解扩,不能解码OFDM码元F1和F2。但是,包括在相应码元中的块A1和A3的信道估计结果指示超过第二阈值P2的子载波的比率大于等于预定值M,因此可以发现,通过解扩OFDM码元上的那些块可以进行解码处理。图11示出在这种情况下使能控制电路21的操作例子。由于必须对OFDM码元F1和F2两者进行接收处理,使能控制电路21连续使能FFT 14。但是,在相应码元内,只要求只在接收块A1和A3的时区内使能信道校正电路16。
并且,在块选择流程中,在在一个块内或在块之间不能提取具有指示超过第二阈值P2的子载波的比率大于等于预定值M的信道估计结果的块的情况下(在步骤S15中,否定),确定有必要对在频域和时域上二维扩展的所有块进行解扩处理。不终止解扩电路18,和使能控制电路18始终连续使能FFT14和信道校正电路16(步骤S17)。
于是,在接收信号的SNR大于等于预定值的情况下,根据信道估计值选择要接收的块。不接收未选择块,从而可以在那个块的时区内终止接收电路。此外,这种终止允许在解扩之前终止电路。如上所述,可以只要求使能控制电路21终止像FFT 14或信道校正电路16那样的数字电路。如果也终止像RF处理电路12或AD转换器13那样的模拟电路,可以实现功耗的进一步降低。
工业可应用性
上面参照本发明的特定实施例已经对本发明作了详细描述。但是,显而易见,本领域的普通技术人员可以不偏离本发明要点地作出修改或变更。
在这个描述中,已经主要描述了本发明应用于进行OFDM_UWB通信的MB-OFDM通信方案的实施例。但是,本发明的要点不局限于此。即使在在频域或时域上进行扩展处理的通信系统或在任何其它域上进行数据扩展处理的通信系统中,借助于本发明的应用,接收器也可以根据SNR或信道估计结果,自适应地终止解扩处理或接收电路的操作,从而根据通信环境实现功耗的降低。
总而言之,本发明以示范性例子的形式得到公开,但不应该理解为仅限于这个描述的内容。为了确定本发明的要点,应该考虑权利要求书的描述。
Claims (12)
1.一种进行发送信号的接收处理的无线通信装置,其中要发送的数据在频域或时域上被扩展成多个块,其特征在于,包含:
进行扩展信号的接收处理的接收处理单元;
进行接收信号的信道估计和SNR估计的信道估计和SNR估计单元;
进行接收信号的解扩的解扩单元;
进行已经通过解扩单元的接收信号的解码处理的解码单元;和
根据信道估计和SNR估计结果,控制解扩单元和接收处理单元的控制单元。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,控制单元根据SNR估计结果,确定是否有必要利用解扩单元进行接收信号的解扩处理,和
当确定没有必要对所有块进行解扩处理时,控制单元根据每个块的信道估计结果,选择进行解码处理或解扩处理的块。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,控制单元辨别在扩展相同数据的多个块当中是否存在具有指示可以不解扩地进行解码处理的信道估计结果的块。和当存在该块时,控制单元终止解扩单元中的解扩处理,然后,只让该块经受解码单元中的解码处理。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置,其特征在于,OFDM调制发送信号,和
对于经过OFDM调制之后的每个块,控制单元根据信道估计结果是否指示超过第一阈值的子载波的数量(或比率)大于等于预定值,确定是否可以不解扩地进行解码处理。
5.根据权利要求3所述的无线通信装置,其特征在于,当不存在具有指示可以不解扩地进行解码处理的信道估计结果的块时,控制单元辨别是否存在具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计值的块,和当存在该块时,控制单元在只让那些块经受解扩处理之后,允许进行解码单元中的解码处理。
6.根据权利要求5所述的无线通信装置,其特征在于,OFDM调制发送信号,和
控制单元从扩展相同数据的多个块当中提取超过低于第一阈值的第二阈值的子载波的数量(或比率)大于等于预定值的一些块,和在只让一些块经受解扩处理之后,允许进行解码单元中的解码处理。
7.根据权利要求5所述的无线通信装置,其特征在于,在频域和时域上扩展要发送的数据,和
在只解扩扩展相同数据的多个块的一些的情况下,控制单元优先进行频域上的解扩处理。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置,其特征在于,一个OFDM码元由多个块形成,和通过利用OFDM码元内的所有块发送相同数据,进行频域上的扩展,同时通过利用两个或更多个OFDM码元发送相同数据,进行时域上的扩展,
控制单元辨别OFDM码元内的每个块是否具有指示可以与相同码元内的另一个块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计结果,和
当在相同码元中存在每一个具有该信道估计结果的多个块时,控制单元在让相同码元中的块经受解扩处理之后,允许进行解码单元中的解码处理。
9.根据权利要求8所述的无线通信装置,其特征在于,接收处理单元包括OFDM解调接收信号的FFT、和信道校正电路,和
对于不进行解扩处理的OFDM码元,控制单元终止FFT和信道校正电路的操作。
10.根据权利要求8所述的无线通信装置,其特征在于,当在一个OFDM码元中不存在每一个具有该信道估计结果的多个块时,控制单元在扩展与一个OFDM码元的数据相同的数据的多个OFDM码元内,提取具有指示可以与一些其它块一起,通过进行解扩来进行解码处理的信道估计结果的块,和在让满足该信道估计结果的块经受解扩处理之后,允许进行解码单元中的解码处理。
11.根据权利要求10所述的无线通信装置,其特征在于,接收处理单元包括OFDM解调接收信号的FFT、和信道校正电路,和
对于不进行解扩处理的码元,控制单元终止信道校正电路的操作。
12.一种进行发送信号的接收处理的无线通信方法,其中,要发送的数据在频域或时域上被扩展成多个块,其特征在于,包含:
进行扩展信号的接收处理的接收处理步骤;
进行接收信号的信道估计和SNR估计的信道估计和SNR估计步骤;
根据SNR估计结果,确定是否有必要进行接收信号的解扩处理的确定步骤;
当确定没有必要对所有块进行解扩处理时,根据每个块的信道估计结果选择进行解码处理或解扩处理的块的块选择步骤;
对选来经受解扩处理的块进行解扩的解扩步骤;和
解码选来不解扩地经受解码处理的块的信号或解扩了选来解扩的多个块之后获得的信号的解码步骤。
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