CN102257753B - 处理用于无线传输的信息块 - Google Patents

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Abstract

总体来说,根据实施例,无线发射器,包括对输入信息块应用编码与调制算法的多个编码与调制模块。对编码与调制模块的输出应用DFT处理的离散傅里叶变换(DFT)预编码器,和接收DFT预编码器的DFT输出的反向快速傅里叶变换(IFFT)模块,该模块依据基站指示的资源分配映射到不同子载波,且对DFT输出应用IFFT处理。基于对IFFT模块的输出,输出处理阶段产生输出信号,用于无线地传输到无线接收器。在不同的实现中,编码与调制模块的输出可被提供给IFFT模块以产生经IFFT处理的输出信息。

Description

处理用于无线传输的信息块
背景技术
各种无线接入技术已被提出或实施以使移动站点可实行与其它移动站点之间,或与连接到有线网络的有线终端之间的通信。无线接入技术的例子包括第三代合作伙伴计划(3GPP)限定的GSM(全球移动通信系统)和UMTS(通用移动通信业务)技术,以及3GPP2限定的CDMA 2000(码分多址2000)。
作为无线接入技术的继续演进的部分,现已提出新标准以提高频谱效率、改善服务和降低成本等。一个这样的新标准是3GPP的长期演进(LTE)(还被称为演进通用陆地无线接入(EUTRA)标准),其目的是增强UMTS技术。
与上行链路无线传输相关的问题是:与上行链路上传输的信息处理相关的功耗。迫切需要实现低峰值平均功率比(PAPR)以提高功效性能。可是在一些实施例中,由于大的功率放大器退避的要求,获取所需功效性能可能需要在移动站点的发射器上使用相对昂贵的功率放大器。功率放大器的退避是指以低于峰值电平的输出电平运行功率放大器。大的功率放大器的退避(相对于峰值电平的较低平均电平)能降低功率放大器的效率。
与无线传输相关的别的目标是:更宽的带宽,更高的频谱效率,和高阶MIMO(多个输入多个输出)。MIMO是指其中具有带多个天线的发射器和带多个天线的接收器的无线传输,其中多个输入就意味着信道中进入多个传输信号,而多个输出意味着信道的输出端具有多个信号。传统的无线发射器可能无法以有效的方式提供理想的特性。
发明内容
总体来说,根据实施例,无线发射器包括,多个编码与调制模块,将相应编码与调制算法应用于输入信息块。离散傅里叶变换(DCT)的预编码器对编码与调制模块的输出应用DFT处理。反向快速傅里叶变换(IFFT)模块接收到DFT预编码器的DFT输出,并将IFFT处理应用于该DFT输出。输出处理阶段基于IFFT模块的输出而产生输出信号来无线地传输到无线接收器。
其它或可选择的特征将在下面的描述、附图和权利要求中变得显而易见。
附图说明
通过以下附图描述本发明的一些实施例:
图1是结合本发明实施例的示例通信网络框图;
图2是根据实施例的无线发射器框图;
图3是根据另一个实施例的发射器框图;
图4是根据实施例的处理用于无线传输的信息块的过程的流程图。
具体实施方式
总体来说,根据实施例,提供了处理用于在无线发射器和无线接收器间通过无线链路传输的信息块的更有效的技术或机制。所述技术或机制使用多个编码与调制模块的无线传输器,其对输入信息块应用了相应编码与调制算法。在无线发射器和无线接收器间的无线传输带宽的不同部分中,考虑到子载波的链路自适应性,调制和编码算法可以是不同的。无线传输带宽可包括一些与相应不同频率相关的多个子载波。
无线发射器包括对编码与调制模块的输出应用DFT处理的离散傅里叶变换(DFT)预编码器。需注意的是使用一个DFT预编码器(而不是多个DFT预编码器)来处理多个编码与调制模块的输出。仅使用一个DFT预编码器来处理多个编码与调制模块的输出可以更有效地实现。
反向快速傅里叶变换(IFFT)模块接收DFT预编码器的DFT输出,并对DFT输出应用IFFT处理。然后,输出处理阶段基于IFFT模块的输出产生输出信号用于无线地传输到无线接收器。
根据一些实施例,DFT预编码器的DFT输出映射为作为连续子载波簇形式的IFFT模块的输入(各自具有不同的频率)。子载波簇允许PAPR(峰值平均功率比)的提高。此外,所述实施例提供改进的立方度量(CM),所述立方度量是用于估计无线发射器上功率放大器的功率容量的降低的度量。
根据一些实施例,信息块的处理可应用到上行链路无线传输中(从移动站点到基站)。然而,尽管所提及的信息块处理应用于上行链路,但是需注意的是在其他的实施例中,信息块处理也能应用于下行链路中。
这里所述的“信息块”是指信息位集,其可用来代表数据流或控制信号。“移动站点”是指用户可访问的终端,且可以在不同的位置间移动。“基站”是指可响应与移动站点之间的无线通信的无线接入网络实体。基站可以包括,例如,基站收发信台(BTS)和基站控制器或无线网络控制器。
图1示出无线网络包括能经由无线链路104与移动站点102进行无线通信的基站100。基站100和移动站点102每个都可认为是无线通信设备。所述基站100是无线接入网络的一部分,其可以包括多个对各自的覆盖区域(蜂窝区间)提供覆盖的基站。每个基站100可以与多个移动站点在基站覆盖区域内进行无线通信。
基站100依次连接到与无线接入网络相关的核心网络106上。所述核心网络106包括节点,诸如网关型节点,将无线接入网络接入到外部网络108,所述外部网络可以是外部数据网络(例如因特网)。
所述核心网络106和无线接入网络包括可以根据多个不同技术中的一种进行操作的基站100,包括例如:由第三代合作伙伴计划(3GPP)限定的GSM(全球移动通信系统)和UMTS(通用移动通信系统)技术;和由第三代合作伙伴计划2(3GPP2)限定的CDMA2000(码分多址2000)技术;根据3GPP(第三代合作伙伴计划)制定的长期发展(LTE)技术或EUTRA(演进通用陆地无线接入)技术,EUTRA是UMTS技术的增强版;由IEEE(电子电气工程师学会)802.16标准制定的WiMax(微波存取全球互联接入)技术;以及其他技术。
基站100包括发射器110和接收器112,和移动站点102包括发射器114和接收器116的。基站100上的发射器110利用基站100的天线组件118经由无线链路104传递下行链路信息。下行链路信息被移动站点102的接收器116通过移动站点102的天线组件120接收到。
在另一个方向上,上行链路信息被移动站点102的发射器114通过移动站点的天线组件120经由无线链路104传输。上行链路信息被基站100的接收器112通过基站天线组件118在接收到。
所述基站100进一步包括处理器122,移动站点102包括处理器124。处理器122和124控制由基站100和移动站点102各自执行的任务,相应地包括通过无线链路104的信息的发射与接收。例如,处理器能提供一些信息(数据流或控制信号)给各自的发射器,来用于经由无线链路104传输。所述处理器还能处理经由无线链路104而由相应的接收器接收到的数据。
根据实施例,图2示出发射器的组件(例如,图1中的110和114)。发射器包括了多个接收输入信息200(以输入信息块的形式)的编码与调制模块。每个编码与调制模块的输出包括了经编码与调制的一组标志,其用203_i表示,其中i=1-N。所述经编码与调制的一组标志是来自相应编码与调制模块202_i的输出。对于DFT预编码器204相应的不同部分提供每组编码与调制的标志,其中每个DFT预编码器204相应的不同部分在经编码与调制的各组标志203_i上应用DFT处理。提供单个DFT预编码器用于增益(或衰减)IFFT输出处的传输信号的峰值平均功率比,相较于使用多个DFT预编码器的情况,其中的DFT伸展在相当于为单个编码块的调制符号的数量的带宽上。在使用单个DFT预编码器的情况下,时域中所有调制标志遍布整个带宽,其相当于分配给上行链路中所有移动站点的总带宽,这样能更有效地降低峰值平均功率比。
DFT预编码器24输出子载波的从205_1到205_N的多个簇。子载波的每个簇205_i包括相应经编码与调制的标志输入组203_i的DFT处理版本。图2中所显示的布置允许DFT输出映射为作为IFFT输入(IFFT模块206的输入)的连续子载波簇形式;所述子载波的簇可容许PAPR和CM的特性的改进。
所述IFFT模块206适用于在相应输入簇205_1到205_n上分别进行反向快速傅里叶变换处理。簇映射到IFFT模块206的输入是基于相应的移动站点的传输的资源分配。基本上,IFFT模块206的不同部分用于处理相应的簇205_1到205_n。经IFFT处理的信息随即被输出到输出处理阶段208,该处理阶段执行各种处理,包括:并行到串行的转换,循环前缀插入,加窗,载波调制,滤波,频率上转换和功率放大至输出模拟RF信号,该信号将经由天线组件118(在下行链路方向)或120(在上行链路方向)进行无线传输。
图2中所显示的无线发射器的设置基于簇的DFTS-FDMA(离散傅里叶变换扩频频分多址)设置。
在可选实施例中,对于上行链路无线传输,发射器(例如图1中的120)包括图3中所显示的组件。为相应的编码与调制模块(302_1到302_N)提供输入信息300(以输入信息块形式),所述模块可对相应输入信息块应用不同的编码与调制模块。每个编码与调制模块302_i的输出是提供给IFFT模块304的标志的对应组303_i。在应用IFFT处理后,IFFT模块304的输出可提供给输出处理阶段,其实现用天线组件120来处理以产生用于上行链路传输的信号。
相比于图2中示出的发射器,图3中示出的设置是用于提供低复杂度的更灵活的上行链路多址OFDMA(正交频分多址)设置。具体来说,应用OFDMA技术,DFT预编码器204就无需使用。OFDMA提供了一个相当多的用于携载信息的密集型正交子载波(不同频率)。OFDMA还定义了时隙(沿时间轴)。通过提供时间轴和频率轴,就会产生子频带,其中每个子频带包括许多沿频率轴的子载波和沿时间轴的时隙。
根据实施例,图4是处理输入信息块的程序流程图。通过发射器组件实行处理。接收输入信息块(在402)。接收的信息块包括数据流或控制信号。通过对不同信息块应用不同的编码与调制算法,对于可提高通信可靠性和频率效率性的传输频谱的不同部分执行链路自适应性。例如,传输频谱的某部分可以与差的信道条件相关,从而可应用更鲁棒(Robust)的编码与调制算法来助于提高可靠性和性能。
所应用的编码与调制的选择是基于基站上利用移动站点的反馈信息执行的调度,其中反馈信息包括CQI(信道质量指数)和/或PMI(预编码矩阵指数)。PMI是指能选择应用的预编码向量来无线传输的指数索引(或其他类型指示符)。CQI是基站和移动站点间的无线信道质量表示。PMI的不同值选择不同码字和预编码矩阵。基于从移动站点提供到基站的反馈信息,基站能调度移动站点从而在编码与调制模块(202_1到202_N或302_1到302_N)的相应信息块上应用所选的编码与调制算法。基站的调度通过发送含有要应用的编码与调制算法的控制信息来完成,所述算法由相应的编码与调制模块来应用。这里所说编码包括信道编码,例如,卷积或涡轮编码,交错和角速度匹配阶段,如LTE情况下。
其次,为产生输出信号作进一步处理,通过编码与调制模块(202_1到202_N或302_1到302_N)输出经编码与调制的标志。所述进一步的处理包括经DFT2预编码器204,IFFT模块206,和输出处理阶段208(图2中),或通过IFFT模块304和输出处理阶段306(图3中)的处理。
然后通过天线无线地传输(在408)输出信号,诸如通过图1中的天线118或120。
图2和图3中所描述的各种模块可以仅通过硬件实现,或可通过硬件和软件的组合实现。因此,编码与调制模块可仅通过硬件实现或通过软硬组合实现,DFT预编码器也可仅通过硬件实现或通过软硬组合实现,和IFFT模块也可通过硬件实现或通过软硬结合体实现。
在上述描述中,阐释了数量众多的细节以便提供对本发明的理解。然而,本领域技术人员应理解:本发明可能不需要这些细节就可以实现。尽管本发明用数量有限的实施例来阐释,本领域的技术人员应能够了解其中的众多修改和变形。附录中的权利要求意在覆盖这些落在在本发明真实精神和范围之内的修改和变形。

Claims (19)

1.一种无线发射器,包括:
配置为生成多个调制输出的多个编码与调制模块,其中为了生成所述多个经调制的输出,每个编码与调制模块配置为对多个输入信息块中的对应的输入信息块应用相应的编码与调制算法;
配置为生成多个离散傅里叶变换DFT输出的DFT预编码器,其中为了生成所述多个DFT输出,所述DFT预编码器配置为对所述多个调制输出中的每个相应的调制输出应用DFT处理;
配置为接收所述多个DFT输出,并且生成多个反向快速傅里叶变换IFFT输出的IFFT模块,其中所述多个IFFT输出中的每个IFFT输出对应于相应的编码与调制算法,其中为了生成所述多个IFFT输出,所述IFFT模块配置为对所述多个DFT输出中的各相应DFT输出应用IFFT处理;和
基于IFFT模块的输出而产生输出信号来无线地传输到无线接收器的输出处理级。
2.根据权利要求1中所述的无线发射器,其中各相应DFT输出作为连续子载波簇映射到所述IFFT模块的对应输入。
3.根据权利要求1中所述的无线发射器,其中被所述多个编码与调制模块所应用的相应编码与调制算法使无线传输频谱的不同相应部分中的子载波有链路自适应性。
4.根据权利要求1中所述的无线发射器,其中所述相应的编码与调制算法中的至少两个是不同的。
5.根据权利要求1中所述的无线发射器,其中被所述多个编码与调制模块所应用的所述相应的编码与调制算法是通过基站调度的。
6.根据权利要求5中所述的无线发射器,其中被所述多个编码与调制模块所应用的所述相应的编码与调制算法是基于包含无线发射器的移动站点从基站处接收到的控制指示的。
7.一种移动站点,包括:
用于无线地发送信号到无线接收器的无线发射器,其中无线发射器包括:
配置为对相应的输入信息块应用相应的编码与调制算法并且提供所得相应的调制输出的多个编码与调制模块;
反向快速傅里叶变换IFFT模块,配置为接收所述相应的调制输出并且基于所述相应的调制输出而产生对应的经IFFT处理的输出信息,其中所述对应的经IFFT处理的输出信息包括不同相应部分,其中各不同相应部分对应于不同的相应编码与调制算法;和
输出处理级,基于所述对应的经IFFT处理的输出信息而产生用于无线传输的输出信号。
8.根据权利要求7中所述的移动站点,进一步包括处理器,产生通过无线发射器传输的信息。
9.根据权利要求7中所述的移动站点,其中应用的编码与调制算法的选择是基于来自基站的控制信息。
10.根据权利要求9中所述的移动站点,其中来自基站的控制信息是基于上行链路信道质量的评估。
11.根据权利要求7中所述的移动站点,其中包括所述多个编码与调制模块和所述IFFT模块的设置提供了正交频分多址接入OFDMA通信。
12.根据权利要求7中所述的移动站点,其中移动站点配置为根据演进通用陆地无线接入EUTRA标准而进行无线通信。
13.一种无线传输信息块的方法,所述方法包括:
通过无线发射器生成经编码与调制的信息,包括通过对应的各编码与调制模块对信息块应用相应的编码与调制算法;
给无线发射器上的离散傅里叶变换DFT预编码器提供所述经编码与调制的信息;
生成多个DFT输出,包括通过所述DFT预编码器对所述经编码与调制的信息应用DFT处理;
生成多个反向快速傅里叶变换IFFT输出,包括通过所述无线发射器上的IFFT模块对所述多个DFT输出应用IFFT处理,其中所述多个IFFT输出中的每个IFFT输出对应于相应的编码与调制算法;和
基于所述多个IFFT输出,产生用于无线传输到无线接收器的输出信号。
14.根据权利要求13中所述方法,其中所述多个DFT输出作为具有相应不同频率的连续子载波簇被映射到所述IFFT模块的对应输入。
15.根据权利要求13中所述方法,其中编码与调制算法中的至少两个是不同的。
16.根据权利要求13中所述方法,其中无线发射器的无线通信是根据演进通用陆地无线接入EUTRA标准进行的。
17.一种无线传输信息块的方法,包括:
生成各个经调制的输出,包括通过无线发射器的各编码与调制模块对各信息块应用相应的编码与调制算法,其中无线发射器是移动站点的一部分;
在反向快速傅里叶变换IFFT模块处接收来自编码与调制模块的各个经调制的输出;
基于各个经调制的输出,通过IFFT模块产生对应的经IFFT处理的输出信息,其中所述对应的经IFFT处理的输出信息包括不同相应部分,其中各不同相应部分对应于不同的相应编码与调制算法;和
基于所述对应的经IFFT处理的输出信息,产生用于在上行链路方向无线传输的输出信号。
18.根据权利要求17中所述方法,进一步包括:
接收来自基站的下行链路控制信息,其中通过编码与调制模块而应用的编码与调制算法的选择是基于控制信息的。
19.根据权利要求18中所述方法,其中控制信息是基于从移动站点到基站的反馈的。
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