CN106161325A - 选择性子载波处理 - Google Patents

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Abstract

选择性子载波处理。公开了用于选择性子载波处理的设备、方法和系统。方法的一个实施方式包括确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值,并且在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于各个子载波的相对信号质量确定所述多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理。

Description

选择性子载波处理
技术领域
所描述的实施方式总体上涉及无线通信。更具体地讲,所描述的实施方式涉及选择性地处理所接收的多载波信号的子载波的系统、方法和设备。
背景技术
移动装置的激增推动了对降低支持移动装置的无线信号的发送和接收的集成电路的功耗的期望。OFDM(正交频分复用)接收机的典型实现方式涉及发送机编码了信息的所有子载波上接收的信号的解调/解码。因此,接收机功耗受所有子载波上的处理的影响。
理想的是具有选择性地处理所接收的多载波信号的子载波的方法、设备和系统。
发明内容
实施方式包括接收机,其中,该接收机包括接收链路和控制器。接收链路能够操作以接收多载波信号。控制器能够操作以确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值,并且在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于多载波信号的各个子载波的相对信号质量确定多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理或者哪些多载波信号不执行接收信号处理。
另一实施方式包括一种选择性子载波处理方法。该方法包括:确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值,并且在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于各个子载波的相对信号质量确定多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理或者基于各个子载波的相对信号质量确定多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
另一实施方式包括一种方法,该方法包括以下步骤:确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值;以及在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于所述多载波信号的各个子载波的相对信号质量确定所述多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
另一实施方式包括一种方法,该方法包括以下步骤:确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值;以及在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于所选择的编码速率的函数确定所述多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理。
另一实施方式包括一种方法,该方法包括以下步骤:确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值;以及在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于所选择的编码速率的函数确定所述多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
另一实施方式包括一种接收机,该接收机包括:接收链路,该被配置为接收多载波信号;控制器,该控制器被配置为:确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值;在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于所述多载波信号的各个子载波的相对信号质量确定所述多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理以及哪些子载波不执行接收信号处理。
所描述的实施方式的其它方面和优点将从以下结合附图进行的详细描述变得显而易见,附图以示例方式示出了所描述的实施方式的原理。
附图说明
图1示出根据实施方式的收发器的接收机部分,其包括基于各个子载波的信号质量选择性处理所接收的多载波信号的子载波。
图2A是示出根据实施方式的针对调制和编码方案MCS0和1/2码率,作为未处理的子载波(子载波删除(erasure))的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。
图2B是示出根据实施方式的针对调制和编码方案MCS2和3/4码率,作为未处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。
图3A是示出根据实施方式的针对调制和编码方案MCS5和2/3码率,作为未处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。
图3B是示出根据实施方式的针对调制和编码方案MCS7和5/6码率,作为未处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。
图4示出根据实施方式的收发器的接收机部分,其包括基于所接收的多载波信号的预测的最小似然比(LLR)的流选择性处理所接收的卷积编码多载波信号的子载波。
图5示出根据实施方式的可用于将输入至低密度奇偶校验(LDPC)解码器的n比特预测性对数似然比(LLR)的块分成低置信度子集或高置信度的奇偶校验矩阵的tanner图。
图6示出根据实施方式的收发器的接收机部分,其包括基于LDPC解码器的弱节点选择性处理所接收的LDPC编码多载波信号的子载波。
图7示出根据实施方式的第一收发器、第二收发器以及收发器之间的MIMO传输信道。
图8示出根据实施方式的多接收机收发器的接收机部分,其包括基于各个子载波的MIMO传输信道的正交性选择性处理所接收的多载波信号的子载波。
图9A示出包括根据实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。
图9B示出包括根据另一实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。
图10是示出根据实施方式的针对0dB的SIR(信号干扰比),使用所检测的或者已知的先验干扰附近的删除的性能改进的仿真结果的图表。
图11是示出根据实施方式的针对-5dB的SIR(信号干扰比),使用所检测的或者已知的先验干扰附近的删除的性能改进的仿真结果的图表。
图12A示出包括根据另一实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。
图12B示出包括根据另一实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。
具体实施方式
所描述的实施方式包括选择性地处理所接收的多载波信号的子载波的方法、设备和系统。与不包括选择性子载波处理的接收机系统相比,选择性子载波处理省电。所描述的实施方式包括识别应该何时考虑选择性子载波处理以及另外,实现子载波的选择性处理的各种方法。
对于实施方式,第一收发器与第二收发器之间的传输信号包括多载波调制信号。多载波调制(MCM)是通过将数据分割成多个组件并且经由单独的载波信号发送这些组件中的每一个来发送数据的方法。各个载波具有窄带宽,但是复合的信号可具有宽带宽。MCM的优点包括对由一次经由不止一条路径传输导致的衰落(多径衰落)相对免疫、与单载波系统相比对由脉冲噪声导致的干扰不易受影响以及对符号间干扰的免疫力增强。
示例性形式的MCM包括正交频分复用(OFDM)。OFDM基本上与编码OFDM(COFDM)和离散多音调制(DMT)相同,是用作数字多载波调制方法的频分复用(FDM)方案。与单载波方案相比OFDM的主要优点在于它能够在没有复杂均衡滤波器的情况下应对苛刻的信道条件(例如,窄带干扰以及由于多径导致的频率选择性衰落)。由于OFDM可被视为使用许多缓慢调制的窄带信号,而非一个快速调制的宽带信号,所以信道均衡被简化。低符号速率使得符号之间的保护间隔的使用是可负担的,从而使得可消除符号间干扰(ISI)并且使用回波和时间扩展来实现分集增益(即,信噪比改进)。
至少一些所描述的实施方式包括识别何时实现选择性子载波处理。
确定选择性子载波处理的可行性
图1示出根据实施方式的收发器的接收机部分,其包括基于各个子载波的信号质量选择性处理所接收的多载波信号的子载波。在接收到信号时,对所接收的信号执行同步以确定OFDM信号边界。例如,图1中的收发器100的同步块110示出将分组确定为例如有效OFDM信号并且确定OFDM信号的符号边界的同步处理。接下来,基于对所发送的OFDM符号的知识,接收机针对各个子载波估计所接收的信号的信道和噪声,如图1的“信道和噪声估计器”块120所示。利用信道和噪声,可确定所接收的信号的每子载波SNR(信噪比)和总平均SNR。SNR是信号质量的一个度量。如图1的“确定信号质量”块130中所示,可使用信号质量的度量(包括例如SNR)来评估所接收的信号的质量。
尽管图1的处理块被分离地示出,但是将理解,这是为了易于描述,功能处理可按照另选形式来表示和实现。
对于至少一些实施方式,在信道和噪声估计之后,接收机在OFDM符号的前导码期间将随后的OFDM符号解码以确定关于有效载荷的发送信号特性的信息,例如调制、编码速率和分组长度,如图1的“解码前导码信号字段”块140和“检测数据速率和编码”块150所示。另外,对于至少一些实施方式,基于前导码信号处理,针对所接收的信号确定信号质量阈值(例如包括在图1的“确定信号质量阈值”块160中)。对于至少一些实施方式,将信号质量与预定或者先前描述的基于前导码信号处理确定的信号质量阈值进行比较。对于实施方式,信号质量阈值被选择为确保如果预定信号质量阈值被超过,则具有所说的信号特性(即,调制、编码速率、分组长度)的接收信号可被无错误地解码的概率大于预定无错误概率阈值。如果所接收的信号的信号质量超过此预定信号质量阈值,则实现选择性子载波处理,其包括选择所有子载波的子集来由接收机处理以便将所接收的信号解码。信号质量的常用度量是所接收的信号的信噪比(SNR)。SNR的计算连同预定信号质量或SNR阈值的选择一起在下面描述。
对于实施方式,然后使用查找表来确定正在接收的当前分组的数据速率的近似所需SNR。如果信号的平均SNR被确定为比查找表中该数据速率的所需SNR高出某一阈值,则可考虑选择性子载波处理。
即,对于至少一些实施方式,平均SNR与所需SNR之差必须高于SNR阈值。对于至少一些实施方式,影响SNR阈值的选择的因素包括SNR测量的误差、PER(分组错误率)对SNR的敏感度(即,PER对SNR斜率)、信道的频率选择性、信道上的噪声分布图和/或编码速率。
根据信道和噪声估计算法以及用于估计SNR的OFDM符号的数量,SNR估计的准确性受到影响。对于相对不准确的SNR估计,可能需要较高的阈值以确保子载波不被不正确地放弃处理。对于实施方式,也相对于PER对SNR的改变的敏感度来权衡SNR测量的误差。例如,如果针对特定数据速率和编码速率,对SNR的较小改变PER显著改变,则需要较高的阈值以确保如果子载波被放弃处理,则存在足够的裕度以正确地将信号解码。
对于至少一些实施方式,信道类型影响正确将信号解码所需的SNR。通常,对于特定数据速率,与NLOS(非视线)信道相比LOS(视线)信道可以较低SNR将所接收的信号解码。在类似信道估计和关联的频率选择性的前导码处理中可使用各种方法以确定信道是LOS还是NLOS。对于LOS,对于实施方式,与NLOS相比使用较低的阈值。另选地,对于实施方式,多个查找表可用,一个用于LOS,一个用于NLOS,来确定所需SNR(因此,对于两种情况SNR阈值可相同)。对于至少一些实施方式,通过在同步期间检查相对于信号功率,相关峰的大小来确定信道类型(LOS或NLOS)。通常,LOS信道与NLOS相比呈现更高相关峰或者更分散的信道。
对于至少一些实施方式,用于估计信道类型的另一方法包括测量信道的频率选择性。对于LOS信道,信道分布图(channel profile)将不呈现像NLOS信道那么多的频率选择性。一个可能度量包括对功率在信道的平均功率的某一阈值(例如,3dB)内的子载波的数量进行计数。当这些子载波的数量为高百分比时,则信道可能是LOS。
除了数据速率以外,对于至少一些实施方式,编码类型(例如,BCC(二进制卷积码)、LDPC(低密度奇偶校验))在所需SNR中也扮演角色。对于实施方式,查找表具有用于不同编码方案的所需SNR。
对于至少一些实施方式,即使在平均SNR没有超过期望的SNR达阈值的情况下,由于干扰/刺激也形成噪声分布图。在这些情况下,使用先验信息(例如,来自先前分组)或前导码处理来确定噪声较高的频谱部分可能不适合于解码。对于至少一些实施方式,对于由于刺激/干扰而形成的噪声频谱,使用较高的SNR阈值来触发选择性子载波处理,或者由于有色噪声的存在而修改选择放弃(即,不处理)哪些子载波及其数量的方法。
选择处理和不处理哪些子载波
至少一些实施方式包括使用多个可能度量中的一个或更多个并且基于这些度量选择标准以用于决定在解码处理期间应该处理哪些子载波以及应该不处理哪些子载波以节省功率。构思是跳过处理不妨碍接收信号的成功解码的那些子载波,如图1中的“选择处理和/或不处理的子载波”块170所示。在选择子载波之后,利用所选择的处理的子载波对信号进行解调和解码,如图1中的“解调/解码所选择的子载波子集”块180所示。
例如,对于至少一些实施方式,将最低SNR子载波从接收机处理排除。对于至少一些实施方式,作为编码速率的函数来选择最低SNR子载波的数量。具体地讲,作为编码速率的函数的特定百分比的子载波用作不解码的目标。例如,对于实施方式,如果编码速率为1/2,则不处理的最多可能子载波为50%。然而,如果50%的子载波不被处理,则剩余50%应该具有足够高的SNR,使得编码效益的消除(由于不处理一半的子载波而导致)不会显著降低信号成功解码的可能性。实际上,存在某一裕度,其被选择为使得在此示例中不处理的子载波的百分比将小于50%。将不处理的小于50%的实际量取决于被处理的子载波的SNR。
通常,对于具有编码速率r的信号,可不被处理的子载波的比例应该小于(1-r)。如上所述,对于至少一些实施方式,将选择裕度,该裕度将不被处理的子载波的实际比例设定为γ*(1-r),其中γ<1。
图2A、图2B、图3A、图3B示出仿真结果,其描绘了根据至少一些实施方式的作为不被处理(在图表的图例中也被称作“删除”)的子载波的百分比的函数的性能变化。对于这些仿真,针对802.11n WiFi标准使用以下条件。这些条件包括调制编码方案0、2、5、7、分组长度为4095字节以及CMD信道模型。
对于MCS 0,如果SNR>8dB,则即使具有45%删除,也可实现10%PER。对于此MCS,编码速率为1/2。因此,可不被处理的子载波的比例为(1-r)=1/2。因此,如果处理的子载波的百分比超过50%(或者等同地,如果未被处理的子载波的百分比小于50%),则可在足够高的SNR或信号质量下成功解码。
图2A、图2B、图3A、图3B还示出具有更高调制和更弱码(3/4、2/3、5/6)的更高MCS的结果。更具体地讲,图2A是示出对于实施方式,针对调制和编码方案MCS0和1/2码率,作为不被处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。图2B是示出对于实施方式,针对调制和编码方案MCS2和3/4码率,作为不被处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。图3A是示出对于实施方式,针对调制和编码方案MCS5和2/3码率,作为不被处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。图3B是示出对于实施方式,针对调制和编码方案MCS7和5/6码率,作为不被处理的子载波(子载波删除)的百分比的函数的性能变化的仿真结果的图表。
由于较弱码,在足够高的信号质量下必须被处理的子载波的百分比高于对于MCS0(1/2码率)而言足矣的50%。
需要注意的是,在这些仿真中未被处理的子载波基于具有最低SNR的子载波来选择。例如,如果目标是不处理45%的子载波,则具有最低SNR的45%的子载波被选为不被处理。
除仅选择最低SNR子载波之外,还可使用其它方法,作为由发送机应用于所接收的信号的编码方案中的因素。具体地讲,下面针对二进制卷积编码和LDPC来描述选择不被处理的子载波的方法。
图4示出根据实施方式的收发器400的接收机部分,其包括基于所接收的卷积编码多载波信号的预测的最小似然比(LLR)的流选择性处理所接收的多载波信号的子载波。
对于卷积编码的情况,对于实施方式,(例如,由“SNR至预测的LLR”块442)基于各个子载波的SNR、星座映射的知识和交织器来预测LLR。对于实施方式,作为SNR和星座映射器的函数来获得各个比特的置信度水平(或者等同地,预测的平均LLR)。可(由例如“创建预测LLR的流”块443)基于交织器的知识置换或解交织各个比特的预测LLR的集合,从而创建在解交织块444处被解交织的预测LLR的流(各个预测LLR对应于各个比特的置信度水平)。对于实施方式,作为SNR以及避免低预测LLR的长行程长度(相对于码的距离性质)的联合函数来选择不被处理的子载波的百分比。
对于实施方式,子载波选择块449基于子载波的SNR和/或编码速率来选择不被处理的子载波。对于实施方式,在块445处删除与不被处理的子载波对应的预测LLR。对于至少一些实施方式,LLR的删除仅意指指派最低可能置信度水平,这等同于声明该比特为1的概率等于该比特为0的概率(即,比特为1或0的几率为50/50)。删除用于通知解码器关于该比特的可能值没有可用信息,在这种情况下这是由于该比特所映射至的对应子载波未被处理。在块446,通过将各个预测LLR与阈值进行比较来确定预测LLR的最大行程长度(即,连续预测LLR的数量)。在处理块447,将所确定的低于阈值的预测LLR的最大行程长度与行程长度阈值进行比较。如果最大行程长度大于行程长度阈值,则在处理块448处修改删除的子载波的集合。即,与不被处理而被删除的子载波对应的预测LLR的集合被修改,更具体地讲,数量减少。对于实施方式,减少或修改包括从“删除”列表去除在被删除之前具有最高LLR/置信度水平的那些预测LLR。需要注意的是,按照定义,删除的LLR具有小于或等于阈值的预测LLR,因为删除的LLR被设定为最低可能LLR或置信度水平。块445、446和447的处理被重复。
如果在处理块447处所确定的低于阈值的预测LLR的最大行程长度被确定为小于行程长度阈值,则处理块470基于删除的预测LLR来选择处理的子载波和/或不处理的子载波。
对于至少一些实施方式,在避免解交织的预测LLR序列的连续(contiguous)序列中低于置信度阈值的置信度水平的数量高于行程长度阈值的同时选择不被处理的子载波。
在选择子载波之后,使用所选择的处理的子载波对信号进行解调和解码,如“解调/解码所选择的子载波子集”块180中所示。
可通过详尽地研究码的结构和解码标准来更好地理解所描述的在LDPC解码器中使用预测性LLR和用于节点分类的度量的实施方式。图5示出根据实施方式的可用于将输入至LDPC解码器的n比特预测性LLR的块分成低置信度子集或高置信度子集的奇偶校验矩阵的tanner图。此Tanner图提供(8,4)码的图形表示。在此图中,图的节点被分成两个不同的集合,边缘连接两个不同类型的节点。Tanner图所寻址的这两种类型的节点是变量节点(比特节点或V节点)和校验节点(或C节点)。如果奇偶校验矩阵H的元素hij为1,则校验节点Ci连接至变量节点Vj。图5示出由H给出的上述奇偶校验矩阵的tanner图表示。
H = 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0
从比特节点V0的角度考虑该图。此比特节点连接至2个校验节点C1和C3,因此比特节点V0参与两个奇偶校验,这些校验中的每一个涉及三个其它比特节点。例如,连接至C1的其它比特节点为V1、V2和V5,连接至C3的其它比特节点为比特节点V3、V4和V6
使第n比特bn的错误概率最小化的检测器计算后验对数似然比(LLR),λn由下式给出,
其中,r=[r1,r2,...rN]是所接收的向量。
如果λn≥0,则检测器判定否则上式可被简化为
&lambda; n = log f ( r n | b n = 1 ) . Pr &lsqb; b n = 1 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; f ( r n | b n = 0 ) . Pr &lsqb; b n = 0 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; = log f ( r n | b n = 1 ) f ( r n | b n = 0 ) + log Pr &lsqb; b n = 1 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; Pr &lsqb; b n = 0 | { r i &NotEqual; n } &rsqb;
λn中的第一项被称为固有信息,表示来自受所发送的bn影响的信道观察的贡献。为了方便,用于确定bn的LLR的接收样本将被称为rn或者等同地第n信道观察。第二项表示来自第n观察以外的其它信道观察的贡献,被称为非固有信息。因此,特定比特的可靠性受固有信息(是信道可靠性的函数)以及来自其它观察的信息二者影响。
假设码比特bn参与了j个奇偶校验(从1至j编号),并且j个校验节点中的每一个涉及k-1个其它比特。
使bi=[bi,2,...bi,k]表示除码比特bn之外第i(i=1…j)奇偶校验中所涉及的码比特的集合,并且使Φ(b)表示比特集合b的奇偶校验。则涉及码比特bn的j个奇偶校验约束确保了因此,结果为:
&lambda; n = l o g f ( r n | b n = 1 ) f ( r n | b n = 0 ) + l o g Pr &lsqb; &Phi; ( b i ) = 1 , i = 1... j | { r i &NotEqual; n } &rsqb; Pr &lsqb; &Phi; ( b i ) = 0 , i = 1... j | { r i &NotEqual; n } &rsqb;
假设码是无循环的,假若{ri≠n},向量bi,i=1..j为条件独立的。因此,结果为:
&lambda; n = log f ( r n | b n = 1 ) f ( r n | b n = 0 ) + log &Pi; i = 1 j Pr &lsqb; &Phi; ( b i ) = 1 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; &Pi; i = 1 j Pr &lsqb; &Phi; ( b i ) = 0 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; = log f ( r n | b n = 1 ) f ( r n | b n = 0 ) + &Sigma; i = 1 j log Pr &lsqb; &Phi; ( b i ) = 1 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; Pr &lsqb; &Phi; ( b i ) = 0 | { r i &NotEqual; n } &rsqb; = log f ( r n | b n = 1 ) f ( r n | b n = 0 ) + &Sigma; i = 1 j &lambda; &Phi; ( b i )
在上文中,非固有信息(第二项)可被解释为涉及码比特bn的所有校验节点的消息之和。
利用最小和近似,各个非固有信息可被近似为
&lambda; &Phi; ( b i ) &ap; s &Phi; ( b i ) | &lambda; m i n ( b i ) |
其中,
s &Phi; ( b i ) = - &Pi; m = 2 k s i g n ( - &lambda; i , m )
| &lambda; m i n ( b i ) | = min m = 2 , .. k ( | &lambda; i , m | )
先前部分中说明的码结构和解码标准可用于区分低置信度节点和高置信度节点(或者换言之,较不可靠(较弱)节点和更可靠节点)。
对于至少一些实施方式,基于这样的标准对节点进行分类:如果具有较小固有可靠性的节点参与多个奇偶校验,则该节点在奇偶校验的判定中占优势,其次,该节点影响其连接至公共校验节点的邻近比特节点的非固有信息。这种比特节点可被认为较不可靠。
基于上述实施方式的节点分类过程的示例包括以下步骤。首先,对于各个校验节点,寻找它所关联的最不可靠的比特节点,即,具有最低大小的固有信息的比特节点。其次,对于每一个比特节点,列出它所连接至的所有校验节点。第三,对于(在第二步骤中列出的)上述校验节点中的每一个,校验与校验节点关联的最不可靠比特节点是否恰巧是(基于第一步骤)所讨论的比特节点。如果是,则使该比特节点所特定的计数器增加1。第四,针对所有比特节点重复第二步骤和第三步骤。第五,如果比特节点所关联的计数器值大于阈值则比特节点被分类为不可靠的或差的(可被称作“弱节点”)。
图6示出根据实施方式的收发器600的接收机部分,其包括基于LDPC解码器的弱(不可靠)节点选择性处理所接收的多载波信号的子载波。此实施方式在“创建预测LLR的块”块643之前包括音解映射器块641。
另外,至少一些实施方式包括由基于LDPC解码器知识识别弱(不可靠)节点的数量的处理块646接收的与不处理的子载波对应的删除的预测LLR(处理块445)。处理块647确定弱(不可靠)节点的数量是否超过阈值。如果超过阈值,则在处理块448修改删除的子载波的集合。即,与不处理而被删除的子载波对应的预测LLR的集合被修改。重复块445、646和647的处理。
如果处理块647确定弱(不可靠)节点的数量少于阈值,则处理块170基于删除的预测LLR选择处理的子载波和/或不处理的子载波。
对于至少一些实施方式,对于LDPC解码的情况,除了基于SNR的子载波选择之外,使用对弱(不可靠)节点的数量的基于附加度量的计数来选择哪些子载波已被被处理或者应该不被处理。应该将通过处理更少节点而实现的功耗降低与增加功耗的迭代增加的可能性进行权衡。
具体地讲,对于实施方式,接收机识别连接至可靠性低于可靠性阈值的不可靠比特节点的校验节点的数量。接下来,接收机可基于保持连接至可靠性低于可靠性阈值的弱节点的校验节点的数量小于弱节点数量阈值,来选择多载波信号的子载波来执行接收机信号处理。对于实施方式,基于与比特节点对应的子载波的信道估计和噪声估计来确定比特节点的可靠性。
图7示出根据实施方式的第一收发器710、第二收发器720以及收发器之间的MIMO传输信道。如所示,第一收发器710包括发送通信信号的N个天线,第二收发器720包括接收通信信号的M个天线。因此,第一收发器710与第二收发器720之间的传输信道可通过M×N信道矩阵H来表征。对于实施方式,第一收发器710与第二收发器720之间的传输信号包括多载波调制信号。
实施方式包括获得多载波信号的每子载波的信道矩阵H。对于实施方式,在接收机处确定信道矩阵并将其传输回给发送机。然而,对于另一实施方式,在发送机处确定信道矩阵。即,通过假设传输信道的相互性,由发送收发器从接收发送机接收的信号可用于确定信道矩阵H。
图8示出根据实施方式的多接收机收发器的接收机部分,其包括基于各个子载波的MIMO传输信道的正交性选择性处理所接收的多载波信号的子载波。在接收到多个信号时,执行同步以确定各个接收信号上的OFDM信号边界。例如,图8中的收发器800的同步块810示出针对多个所接收的信号中的每一个将分组确定为例如有效OFDM信号并且确定OFDM信号的符号边界的同步处理。
对于至少一些实施方式,处理块820确定多个所接收的信号的各个子载波的信道矩阵。处理块830确定信道矩阵的正交性。
处理块860基于由“解码前导码信号字段”块140和“检测数据速率和编码”块840确定的检测的数据速率和编码来确定正交性阈值。
基于各个子载波的正交性确定和所确定的正交性阈值来进行各个子载波的子载波处理选择。更具体地讲,对于实施方式,如果子载波的正交性小于所确定的正交性阈值,则子载波选择块850选择那些子载波不处理。“选择处理和/或不处理的子载波”块170在功能上可与块850的处理交叠。在选择子载波之后,利用所选择的处理的子载波对信号进行解调和解码,如图8的“解调/解码所选择的子载波子集”块180所示。
对于实施方式,对于MIMO接收机,除了SNR度量之外,使用各个子载波的信道矩阵正交性或者秩不足度量来选择放弃接收机处理的子载波。例如,对于实施方式,接收机基于小于正交性阈值的各个子载波的信道矩阵的正交性来选择多载波信号的子载波以执行接收机信号处理。即,如果所选择的子载波的信道矩阵的正交性小于正交性阈值,则该子载波不被处理。
对于实施方式,基于在所接收的信号的前导码期间的信道来确定正交性。针对每一个子载波的信道矩阵的各个元素估计信道。对于至少一些实施方式,用于测量正交性的度量是正交性不足(o.d)度量。此度量od被定义为
o d = det ( H H H ) &Pi; i = 1 N _ R x | | h i | | 2
在上文中,det(.)表示矩阵的行列式,hi是矩阵H的第i列。如果H为奇异的,则上述度量为0,如果H的列是完全正交的,则上述度量等于1。通常,度量的值落在0和1之间。因此,可选择介于0和1之间的阈值(并且可能调整)。对于实施方式,不被处理的子载波的百分比与先前针对SISO(单入单出)系统讨论的情况类似是编码速率的函数。
选择性子载波处理的其它方法
选择多载波信号的子载波以执行接收机信号处理以及多载波信号的哪些子载波不执行接收机信号处理的另一实施方式基于处理的每子载波所消耗的功率和解码错误的概率的函数。对于实施方式,估计接收机处理每子载波的功耗。对于实施方式,给定目标功耗,确定要处理的子载波的目标数量。另外,基于期望的解码错误概率,确定需要处理的子载波的最少数量。如果该最少数量小于或等于目标数量,则可处理目标数量的子载波。如果子载波的最少数量大于目标数量,则将由接收机处理该最少数量的子载波。
先前,与选择哪些子载波由接收机处理(以及不处理)相关地描述了噪声分布图的使用。当需要噪声分布图估计时接收机功耗有一些损失。如早前提及的,对于实施方式,基于所选择的子载波以及保存在块中的没有被处理的每子载波的功率来估计接收机功耗的节省。该节省应该相对于偏高的分组错误概率(其继而增加了接收机功耗,因为错误的分组将需要再次被接收)进行权衡。另外,由于需要软件来跟踪噪声分布图以帮助干扰/刺激监测,所以消耗一些功率。功率节省还将取决于硬件设计是否提供关断部分接收机块的能力或者仅仅得益于由于接收机的部分未被供应具有正常活动的任何实际信号而没有比特切换(后一模式比前者提供较少节省)。
图9A示出包括根据实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。第一步骤910包括确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值。第二步骤920包括在确定所接收的多载波信号的信号质量好于预定信号质量之后,基于各个子载波的相对信号质量来确定多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理。对于另选实施方式,第二步骤包括在确定所接收的多载波信号的信号质量好于预定信号质量之后,基于各个子载波的相对信号质量来确定多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
对于至少一些实施方式,基于各个子载波的信号质量相对于预定信号质量之间的比较来确定各个子载波的相对信号质量。
至少一些实施方式另外包括基于所选择的编码速率的函数来确定执行接收机信号处理的多载波信号的子载波的百分比。
至少一些实施方式另外包括:预测多个LLR(对数似然比),包括基于子载波的SNR预测各个子载波的接收符号的各个比特的LLR,其中,LLR反映比特的置信度水平;生成解交织序列,包括将多个LLR解交织;以及基于避免解交织序列的连续序列中低于置信度阈值的置信度水平的数量高于行程长度阈值,选择执行接收机信号处理的多载波信号的子载波。
对于至少一些实施方式,所接收的信号包括通过传输介质接收的发送信号,其中,发送信号包括LDPC(低密度奇偶校验)编码。这些实施方式还包括基于LDPC编码指定奇偶校验矩阵,生成奇偶校验比特的集合,包括将n个输入比特的块与奇偶校验矩阵相乘,其中,输入比特以及与输入比特关联的任何信息被表示为变量节点,并且其中,奇偶校验比特以及与奇偶校验比特关联的任何信息被表示为校验节点。另外,这些实施方式包括识别连接至可靠性低于可靠性阈值的变量节点(也表示为“弱”节点)的校验节点的数量,并且基于保持可靠性低于可靠性阈值的弱节点的数量少于弱节点数量阈值来选择执行接收机信号处理的多载波信号的子载波。对于至少一些实施方式,基于与变量节点对应的子载波的信道估计和噪声估计来确定变量节点的可靠性。
对于至少一些实施方式,在前导码期间确定信道估计。对于至少一些实施方式,在前导码期间或者基于先验知识来确定噪声估计。
对于至少一些实施方式,接收到所接收的信号的接收机包括多个接收机天线,并且其中,所接收的信号的在接收机与发送机之间的信道通过各个子载波的信道矩阵来表征,并且还包括基于各个子载波的信道矩阵的正交性小于阈值来选择执行接收机信号处理的多载波信号的子载波(如果正交性小于阈值,则不处理)。对于至少一些实施方式,基于在所接收的信号的前导码期间估计的信道和噪声来确定正交性。
对于至少一些实施方式,在前导码期间确定信道矩阵的各个元素。矩阵的各个元素表示矩阵中的对应元素的发送天线和接收天线之间的信道的信道估计。由于在前导码期间发送已知信号,所以可估计各个子载波的MIMO信道矩阵(即,矩阵的各个元素)。一旦估计出信道矩阵,就可基于所发送的前导码信号的知识和信道估计来估计预期接收信号。对于至少一些实施方式,将预期接收信号从实际接收的信号减去,以生成各个子载波的各个接收链路的噪声功率估计,如下式中所示。
实际接收的信号可被表示为:
yk=Hk*xk+nk
其中k是子载波索引,
yk是表示横跨M个接收链路的子载波k的接收信号的M×1向量,
Hk是子载波k的M×N信道矩阵,
xk是子载波k的横跨N个发送链路的N×1发送向量,
nk是子载波k的横跨N个接收链路的M×1接收噪声向量。
每子载波的每接收链路的噪声功率可如下估计:
&sigma; k 2 = E ( | y k - H ^ k x ^ k | 2 )
其中E表示多个符号上的量的预期或平均,
是子载波k的估计的信道矩阵,
是子载波k的估计的发送符号向量(或者先验的已知发送符号),
σk 2是每子载波的每接收链路的估计的噪声功率向量
应该注意但是,对于至少一些实施方式,噪声功率通过分组来更新并且还在时间上横跨分组取平均。通常,噪声功率将是模拟增益设定、干扰和刺激的函数。如果随时间收集了足够的数据,则可针对不同的增益设定和干扰情况形成噪声分布图,从而允许重新调用给定分组的相关噪声分布图,而非在各个接收分组期间花费另外的功率来计算噪声分布图。
对于至少一些实施方式,基于处理的每子载波所消耗的功率以及解码错误的概率的函数来选择多载波信号的子载波来执行接收机信号处理以及多载波信号的哪些子载波不执行接收机信号处理。例如,如果总子载波接收机处理消耗PR的总功率,并且比例γ的子载波被处理,则在主动处理期间功率节省可为(1-γ)*PR。如果使用子载波的子集来进行接收机处理,则解码错误的可能性增加了比例α,这意味着更高比例的分组不得不由发送机重新发送,因此,接收机不得不处理更多分组,即,将处理的分组是在如果处理所有子载波的情况下的(1+α)倍。因此,功耗的总改变将为(1-γ)*(1+α)*PR
假设主动接收的总占空比或者接收机接收分组的时间比例(基于典型的业务模式)为Δ,并且总接收机目标功耗为PT,则应该满足以下约束:
Δ*(1-γ)*(1+α)*PR+(1-Δ)*PN<PT
其中,PT是目标接收机功耗(包括没有接收分组的时间),其中,PR是在分组接收期间所有子载波被处理时的接收机功率;并且其中,PN是接收机搜索分组但是没有接收到分组时的接收机功耗。因此,接收机算法可被设计为给定上述约束,选择γ和α以使总功耗最小化。
对于至少一些实施方式,确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量包括在所接收的信号的前导码期间测量所接收的信号的SNR,并且将所测量的SNR与近似所需SNR进行比较。
至少一些实施方式还包括确定所接收的信号是通过LOS信道还是NLOS信道接收的,并且基于是LOS信道还是NLOS信道选择近似所需SNR。
至少一些实施方式还包括确定所接收的信号的信道的噪声分布图,并且基于该噪声分布图选择执行接收机信号处理的多载波信号的子载波以及多载波信号的哪些子载波不执行接收机信号处理。
另一实施方式包括在存在可影响干扰音周围的多个子载波的音干扰的情况下选择多载波信号的要处理或不处理的子载波。在这种情况下,用于接收处理的子载波的选择涉及受影响的子载波的知识,其还取决于干扰的强度。在许多情况下,由于音导致的干扰分布图被估计或者经由之前测量而已知。在这种情况下,对于实施方式,与基于最低SNR的子载波相比,受干扰影响的子载波在“不处理”列表中被给予较高优先级。然而,如果受干扰影响的子载波的数量较少并且对不被处理的其它子载波存在较多空间,则低SNR子载波被增加到“不处理列表”。知道干扰分布图的附加优点在于,不必在受影响的子载波上明确地估计SNR,从而减小了处理复杂度。将理解,对于至少一些实施方式,术语干扰分布图和噪声分布图可互换地使用。
图10示出根据实施方式的作为有多少邻近音被删除的函数,具有4MHz的干扰音的MCS0的性能的图表。信号干扰(SIR)功率比为0dB。需要注意的是,声明一些子载波上的删除证明与处理所有子载波时相比是有用的。可以观察到,通过删除最靠近的子载波及其两个相邻的邻居(一侧一个)改进了性能。在干扰音与信号相比处于较高功率水平的情况下,如图10所示,可通过删除更多子载波来改进性能。图11是示出根据实施方式的针对-5dB的SIR(信号干扰比),使用所检测的或者已知的先验干扰附近的删除的性能改进的仿真结果的图表。
图9B示出包括根据另一实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。第一步骤911包括确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值。第二步骤921包括在确定所接收的多载波信号的信号质量好于预定信号质量之后,基于各个子载波的相对信号质量确定多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
图12A示出包括根据另一实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。第一步骤1210包括确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值。第二步骤1220包括在确定所接收的多载波信号的信号质量好于预定信号质量之后,基于所选择的编码速率的函数确定多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理。
图12B示出包括根据另一实施方式的选择性处理所接收的多载波信号的子载波的方法的步骤的流程图。第一步骤1211包括确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值。第二步骤1221包括在确定所接收的多载波信号的信号质量好于预定信号质量之后,基于所选择的编码速率的函数确定多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
对于至少一些实施方式,接收机的MAC层跟踪随时间的分组错误率统计数据并且跟踪给定分组的预测信号质量之间是否存在强相关性(大于相关性阈值)(由PHY层)以及分组是否被成功解码。另外,对于至少一些实施方式,MAC层还确定由PHY报告的噪声和干扰统计数据是否从分组到分组快速变化或者具有大约数十分组或更长的相干时间(相干时间可基于统计数据的相关性高于相关性阈值的持续时间)。如果无线环境能够基于以上观察合理地预测(即,随时间的统计数据的相关性高于相关性阈值),则MAC可使得PHY能够使用选择性子载波处理。另一方面,如果无线环境快速地改变(即,类似几个分组的短持续时间上的统计数据的相关性小于阈值),则功耗益处可能不足以保证选择性子载波处理的实现。对于至少一些实施方式,还使用MAC统计数据来精细调整选择性子载波处理中所使用的阈值。在高度易变的无线环境(诸如几个分组的短持续时间上的低相关性)中,可能需要更保守的信号质量阈值以有效地减少不被处理的子载波的数量。相反,在更稳定和可预测的环境(许多分组上的高于相关性阈值的高相关性)中,可调节信号质量阈值以使得被处理的子载波的百分比可接近先前基于SNR、码类型和编码速率讨论的理论极限。对于至少一些实施方式,MAC基于随时间的统计数据以及为选择性子载波处理设定的阈值来估计信道类型。
对于至少一些实施方式,确定多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理还基于在先前接收的分组上获得的MAC层信息。对于至少一些实施方式,所述预定信号质量基于在先前接收的分组上获得的MAC层信息。对于至少一些实施方式,例如,MAC层信息包括横跨当前信道上先前接收的分组的先前描述的信道统计数据(例如,分组错误率统计数据、噪声干扰统计数据、信道类型、相干时间)、链路质量、数据速率等。
具体实现本公开的诸如微处理器内核或其一部分、固定的功能电路或者可配置电路的半导体知识产权核心可在存储在机器可读介质上的数据中描述。这种数据可依据硬件描述语言(HDL),并且可包括例如寄存器传送语言(RTL)描述数据。此描述性数据可用于仿真、验证和/或生成本公开的特定实现方式(例如,集成电路、或者集成电路与分立组件的组合)。
本公开利用例如通过不同的功能块示出数据流的框图(例如,图1、图4、图6、图8的框图)说明了示例实施方式。对于相关领域的普通技术人员,给予这些功能块的名称也描述用于实现那些功能的示例结构,而不包括不必要的细节。这些功能块可具有各种各样的实现方式,包括使用固定功能的电路、部分可配置的电路、专用处理器(例如,数字信号处理器)、通用可编程处理器核心及其组合。例如,一些实现方式可利用配置处理器的软件来实现所描绘的一些功能块,而其它实施方式可使用固定功能的电路。由于不同的实现方式可使用不同的物理元件,所以功能块的特定布置方式的描绘并非暗指实现方式需要具有实现那些功能的分离的结构。例如,信号质量确定处理块和子载波选择处理可被实现为与处理器分离的处理(例如,信号质量确定处理块130或者子载波选择处理块170),但是这种处理也可被实现为与其它功能块共享的资源或者由来自处理器的解码的指令驱动的乘法器。
本公开说明了处理器可执行根据本公开的方法的某些方面。这种处理器可以是可根据指令集架构执行机器可读代码的通用可编程处理器。这种处理器还可具有更受限的配置能力,例如允许使用所供应的修改可得自例如非易失性存储器的子例程集合的执行的参数集的配置能力。该处理器还可包括可与处理器的可编程或可配置元件协作的固定功能的电路。当这种处理器被配置为执行本公开所描述的功能或动作时,该处理器有效地成为用于执行该功能或动作的电路,即使同时该处理器也可以是用于执行其它功能或动作的电路。因此,术语“电路”并不暗指单个电连接的电路集合,电路可以是固定功能的、可配置的或者可编程的。
尽管描述和示出了特定实施方式,但是实施方式不限于如此描述和示出的部分的具体形式或布置方式。所描述的实施方式将仅由随附的权利要求书限定。

Claims (15)

1.一种接收机,该接收机包括:
接收链路,该接收链路被配置为接收多载波信号;
控制器,该控制器被配置为:
确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值;
在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于所述多载波信号的各个子载波的相对信号质量确定所述多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理。
2.根据权利要求1所述的接收机,其中,基于各个子载波的信号质量与所述预定信号质量之间的比较来确定各个子载波的所述相对信号质量。
3.根据权利要求1或2所述的接收机,其中,所述控制器还被配置为基于所选择的编码速率的函数来确定所述多载波信号的执行接收机信号处理或者不执行所述接收机信号处理的子载波的百分比。
4.根据任一前述权利要求所述的接收机,其中,所述控制器还被配置为:
预测多个对数似然比LLR,包括基于所述子载波的SNR来预测各个子载波的所接收的符号的各个比特的LLR,其中,所述LLR反映所述各个比特的置信度水平;
生成解交织的序列,包括将所述多个LLR解交织;并且
基于避免所述解交织的序列的连续序列中低于置信度阈值的置信度水平的数量高于行程长度阈值,来选择所述多载波信号的不执行接收机信号处理的子载波。
5.根据任一前述权利要求所述的接收机,其中,所接收的信号包括通过传输介质接收的发送信号,其中,所述发送信号包括低密度奇偶校验LDPC编码,并且其中,所述控制器还能够操作以:
基于所述LDPC编码指定奇偶校验矩阵;
生成奇偶校验比特的集合,包括将n个输入比特的块与所述奇偶校验矩阵相乘,其中,所述输入比特以及与所述输入比特关联的任何信息被表示为变量节点,并且其中,所述奇偶校验比特以及与所述奇偶校验比特关联的任何信息被表示为校验节点;
识别连接至可靠性低于可靠性阈值的变量节点的校验节点的数量;以及
基于保持连接至可靠性低于可靠性阈值的最差变量节点的校验节点的数量少于弱节点数量阈值,来选择所述多载波信号的执行接收机信号处理的子载波。
6.根据权利要求5所述的接收机,其中,基于与变量节点对应的子载波的信道估计和噪声估计来确定变量节点的可靠性。
7.根据任一前述权利要求所述的接收机,其中,所述接收机还包括多个接收机天线,并且其中,所接收的信号的在所述接收机与发送机之间的信道通过各个子载波的信道矩阵来表征,并且还包括基于各个子载波的所述信道矩阵的正交性小于阈值,选择所述多载波信号的执行接收机信号处理的子载波。
8.根据权利要求7所述的接收机,其中,基于在所接收的信号的前导码期间估计的信道和噪声来确定所述正交性。
9.根据任一前述权利要求所述的接收机,其中,所述预定信号质量基于在先前接收的分组上获得的MAC层信息。
10.一种方法,该方法包括以下步骤:
确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于预定信号质量,其中,所述预定信号质量被选择为确保所接收的信号的无错误解码的概率大于预定阈值;以及
在确定所接收的多载波信号的信号质量好于所述预定信号质量之后,基于所述多载波信号的各个子载波的相对信号质量确定所述多载波信号的哪些子载波执行接收信号处理。
11.根据权利要求10所述的方法,该方法还包括以下步骤:基于每一处理的子载波所消耗的功率以及解码错误的概率的函数来选择所述多载波信号的执行接收机信号处理的子载波以及所述多载波信号的哪些子载波不执行接收机信号处理。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其中,确定所接收的多载波信号的信号质量是否好于所述预定信号质量的步骤包括在所接收的信号的前导码期间测量所接收的信号的SNR并且将所测量的SNR与近似所需SNR进行比较。
13.根据权利要求12所述的方法,该方法还包括以下步骤:确定所接收的信号是通过LOS信道还是通过NLOS信道接收的,并且基于是通过LOS信道还是通过NLOS信道来选择所述近似所需SNR。
14.根据权利要求12或13所述的方法,该方法还包括以下步骤:确定所接收的信号的信道的噪声分布图,并且基于所述噪声分布图来选择所述多载波信号的执行接收机信号处理的子载波以及所述多载波信号的哪些子载波不执行接收机信号处理。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法,其中,确定所述多载波信号的哪些子载波不执行接收信号处理的步骤还基于在先前接收的分组上获得的MAC层信息。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109586844A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 北京航空航天大学 一种基于集合的非均等保护译码方法及系统
CN111371711A (zh) * 2020-03-16 2020-07-03 天津津航计算技术研究所 一种无线猝发通信系统的快速捕获与同步方法
US20220173792A1 (en) * 2019-03-08 2022-06-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Improved relaying in a wireless communication network

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7091617B2 (ja) * 2017-08-02 2022-06-28 富士通株式会社 光受信器、光伝送システム、及び受信処理方法
US10893477B2 (en) * 2018-06-20 2021-01-12 Silicon Laboratories Inc. Same-channel interference detection and early receiver powerdown for OFDM signal processor
US12081337B2 (en) * 2020-06-12 2024-09-03 Qualcomm Incorporated Hybrid automatic repeat request feedback with multiple uplink channels
CN112217608B (zh) * 2020-10-13 2023-10-20 腾讯科技(深圳)有限公司 数据速率的调整方法、装置、计算机可读介质及电子设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050030897A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-10 Sumeet Sandhu Transmission of data with feedback to the transmitter in a wireless local area network or the like
CN1885748A (zh) * 2006-06-28 2006-12-27 中国科学技术大学 一种正交频分复用系统的混合业务资源分配方法
WO2007069210A2 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Nxp B.V. Gsm harmonic emission desensitization in 5-ghz wlan
WO2007103183A2 (en) * 2006-03-01 2007-09-13 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for channel estimation in an orthogonal frequency division multiplexing system
CN101141429A (zh) * 2006-09-06 2008-03-12 华为技术有限公司 一种载波干扰噪声比的测量方法及装置
CN101212433A (zh) * 2007-12-25 2008-07-02 北京创毅视讯科技有限公司 一种信道估计方法及信道估计装置
US20110103497A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-05 Leif Wilhelmsson Channel estimation in ofdm receiver equipment
US20130016639A1 (en) * 2010-01-08 2013-01-17 Fujitsu Limited Method and apparatus for performing carrier management in carrier aggregation system
WO2013175774A1 (ja) * 2012-05-22 2013-11-28 パナソニック株式会社 送信方法、受信方法、送信装置及び受信装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2431849C (en) 2000-12-15 2013-07-30 Broadstrom Telecommunications, Inc. Multi-carrier communications with group-based subcarrier allocation
KR101245799B1 (ko) 2003-08-06 2013-03-20 파나소닉 주식회사 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법
US7245879B2 (en) * 2003-08-08 2007-07-17 Intel Corporation Apparatus and associated methods to perform intelligent transmit power control with subcarrier puncturing
JP4418377B2 (ja) * 2004-01-29 2010-02-17 パナソニック株式会社 通信端末装置および基地局装置
KR100724989B1 (ko) 2004-04-14 2007-06-04 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신시스템에서 전력 제어 장치 및 방법
RU2007111456A (ru) * 2004-09-29 2008-10-10 Мацусита Электрик Индастриал Ко., Лтд. (Jp) Устройство радиосвязи и способ радиосвязи
US8031642B2 (en) * 2004-10-20 2011-10-04 Zte (Usa) Inc. Subcarrier cluster-based power control in wireless communications
US8265768B2 (en) 2005-08-30 2012-09-11 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Telemetry protocol for ultra low error rates useable in implantable medical devices
US7440412B2 (en) 2006-03-13 2008-10-21 Tzero Technologies, Inc. Link quality prediction
US7593378B1 (en) 2006-06-15 2009-09-22 Redpine Signals, Inc. SINR-based powerdown apparatus and method for a wireless communications systems
GB0720559D0 (en) * 2007-10-19 2007-11-28 Fujitsu Ltd MIMO wireless communication system
US7965787B2 (en) 2008-07-10 2011-06-21 NDSSI Holdings, LLC Receiving wireless signals with multiple diversity settings
US8126405B2 (en) * 2009-02-10 2012-02-28 Mitsubishi Electric Research Laboratory, Inc. Method for estimating condition of wireless channels
US9130698B2 (en) * 2009-05-21 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Failure indication for one or more carriers in a multi-carrier communication environment
WO2011038252A2 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 Fong, Mo-Han System and method for multi-carrier network operation
US8798471B2 (en) 2009-10-13 2014-08-05 Xieon Networks S.A.R.L. Method for processing data in an optical network element and optical network element
TWI501596B (zh) 2010-03-08 2015-09-21 Sony Corp 使用適應正交分頻多工之通訊系統
CN102237936B (zh) * 2010-04-30 2015-01-21 华为技术有限公司 一种去激活状态载波的测量方法、装置
KR101514158B1 (ko) * 2010-08-12 2015-04-22 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 파워 헤드룸 보고 방법 및 장치
WO2012106843A1 (en) 2011-02-11 2012-08-16 Renesas Mobile Corporation Signaling method to enable controlled tx deferring in mixed licensed and unlicensed spectrum carrier aggregation in future lte-a networks
EP2579487B1 (en) * 2011-10-03 2014-05-21 ST-Ericsson SA Non-contiguous carrier aggregation
US9019836B2 (en) * 2012-02-03 2015-04-28 Qualcomm Incorporated Downlink data transfer flow control during carrier aggregation
US8693561B2 (en) * 2012-03-16 2014-04-08 Posedge Inc. Receive signal detection of multi-carrier signals
US9698887B2 (en) 2013-03-08 2017-07-04 Qualcomm Incorporated Systems and methods for enhanced MIMO operation
KR101727781B1 (ko) 2013-10-14 2017-05-02 한국전자통신연구원 물리 계층 저전력 통신 방법 및 장치

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050030897A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-10 Sumeet Sandhu Transmission of data with feedback to the transmitter in a wireless local area network or the like
WO2007069210A2 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Nxp B.V. Gsm harmonic emission desensitization in 5-ghz wlan
WO2007103183A2 (en) * 2006-03-01 2007-09-13 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for channel estimation in an orthogonal frequency division multiplexing system
CN1885748A (zh) * 2006-06-28 2006-12-27 中国科学技术大学 一种正交频分复用系统的混合业务资源分配方法
CN101141429A (zh) * 2006-09-06 2008-03-12 华为技术有限公司 一种载波干扰噪声比的测量方法及装置
CN101212433A (zh) * 2007-12-25 2008-07-02 北京创毅视讯科技有限公司 一种信道估计方法及信道估计装置
US20110103497A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-05 Leif Wilhelmsson Channel estimation in ofdm receiver equipment
US20130016639A1 (en) * 2010-01-08 2013-01-17 Fujitsu Limited Method and apparatus for performing carrier management in carrier aggregation system
WO2013175774A1 (ja) * 2012-05-22 2013-11-28 パナソニック株式会社 送信方法、受信方法、送信装置及び受信装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TECHNICAL SPECIFICATION GROUP RADIO ACCESS NETWORK: "TR36.807v.0.2.0", 《3GPP》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109586844A (zh) * 2018-10-30 2019-04-05 北京航空航天大学 一种基于集合的非均等保护译码方法及系统
CN109586844B (zh) * 2018-10-30 2020-08-04 北京航空航天大学 一种基于集合的非均等保护译码方法及系统
US20220173792A1 (en) * 2019-03-08 2022-06-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Improved relaying in a wireless communication network
US11799539B2 (en) * 2019-03-08 2023-10-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Relaying in a wireless communication network
CN111371711A (zh) * 2020-03-16 2020-07-03 天津津航计算技术研究所 一种无线猝发通信系统的快速捕获与同步方法
CN111371711B (zh) * 2020-03-16 2022-10-14 天津津航计算技术研究所 一种无线猝发通信系统的快速捕获与同步方法

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