無線電裝置和通信系統的製作方法

2023-05-17 15:04:26

專利名稱：無線電裝置和通信系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線電裝置，更具體地，涉及一種使用多個子載波的 無線電裝置和通信系統。
背景技術：
OFDM (正交頻分復用)調製方案是能夠實現高速數據傳輸並在 多徑環境下具有魯棒性的多載波通信方案之一。這種OFDM調製方案 己經應用於諸如IEEE 802.11a/g和HIPERLAN/2之類的無線標準。在 該無線LAN中的分組信號通常被通過時變信道環境來傳送，並且還 受到頻率選擇性衰落的影響。因此，接收裝置通常動態地執行信道估 計。為了使接收裝置執行信道估計，在分組信號內提供了兩種已知信 號。一種是針對突發信號的開始部分中的所有載波所提供的已知信號， 即所謂的前同步信號或訓練信號。另一種是針對突發信號的數據區域 中的部分載波所提供的已知信號，即所謂的導頻信號(例如，參見下 列背景技術列表中的參考文獻(l))背景技術列表(1) Sinem Coleri， Mustafa Ergen, Anuj Puri and Ahmad Bahai， "Channel Estimation Techniques Based on Pilot Arrangement in OFDM Systems" , IEEE Transactions on broadcasting, vol. 48, No.3， pp. 223-229， Sept. 2002.在無線通信中，自適應陣列天線技術是實現頻率資源的有效利用 的技術之一。在自適應陣列天線技術中，分別通過控制多個天線中待處理的信號的幅度和相位來控制天線的方向圖。利用這種自適應陣列天線技術來實現較高數據傳輸速率的技術之一是MIMO (多輸入多輸 出)系統。在此MIMO系統中，發射裝置和接收裝置各配備有多個天 線，並設置待並行發射的多個分組信號(在下文中，將分組信號中待 並行發射的每個數據稱為"流")。換言之，針對發射裝置和接收裝置 之間的通信，設置高達天線的最大數量的流，以便改進數據傳輸速率。此外，將該MIMO系統與OFDM調製方案組合導致了更高的數 據傳輸速率。為了提高這種MIMO系統的傳輸效率，優選較長的分組 信號長度。因此，在向接收裝置發射數據時，發射裝置將待發射的數 據集中起來，然後產生分組信號。另一方面，執行CSMA (載波監聽 多路訪問)以允許基站裝置與多個終端裝置復用該通信。在這種情況 下，還希望分組信號的長度較長，以改進傳輸效率。為此，基站裝置 將針對多個終端裝置的數據放入單個分組信號中。每個終端設備從所 接收到的分組信號中提取向其所發射的數據。基站和終端裝置之間的無線電傳輸路徑或無線電信道通常隨時 間而改變。因此，存在無線電傳輸信道在分組信號的接收開始時刻和 接收結束時刻之間變化的情況。即使在這種情況下，如果終端裝置以 在接收分組信號的時段期間追蹤並實現無線電傳輸路徑的波動的方式 來更新權重等，則接收特性的惡化可以保持較小。另一方面，以減少 終端裝置中的處理量或減少電路規模為目的，在接收到分組信號時設 置該權重，並在接收分組信號期間固定地使用所述權重。在這種情況 下，當分組信號的長度變長時，接收特性惡化。具體地講，如果針對 多個終端裝置的數據被包含在單個分組信號中，則用於接收置於分組 信號後部的數據的終端裝置無法接收所有數據的可能性增加。發明內容鑑於前述情況產生了本發明，本發明的總體目的是提供一種無線 電裝置和通信系統，即使分組信號的長度變長，也能夠減少在置於分 組信號後部的數據的接收特性惡化。為了解決上述問題，根據本發明一個實施例的無線電裝置包括發生器，用於產生分組信號；以及發射機，用於發射由發生器所產生 的信號。在將每個分組信號分成多個部分時段的同時，發生器將數據 分配給多個部分時段中的每個部分時段的至少一部分，使得位於每個 分組信號前部的部分時段的數據速率大於位於每個分組信號後部的部 分時段的數據速率。根據這個實施例，在將多個部分時段分別分配給終端裝置時，將 需要較低數據速率的終端裝置分配給後面的部分時段。因此，可以防 止接收特性的惡化。本發明的另一個實施例也涉及一種無線電裝置。該裝置包括發 生器，以如下方式產生分組信號將每個分組信號分成多個部分時段， 並通過將多個部分時段分別與多個終端裝置相關聯來將多個終端裝置 分別分配給多個部分時段；以及發射機，用於發射由該發生器所產生 的分組信號。該發生器將數據分配給多個部分時段中的每個部分時段 的至少一部分，並在將多個終端裝置分別分配給多個部分時段時，該 發生器將發射較高數據速率的數據的終端裝置分配給位於分組信號前 部的部分時段。根據這個實施例，在分別將多個部分時段分配給終端裝置時，將 需要較低數據速率的終端裝置分配給後面的部分時段。因此，可以防 止接收特性的惡化。每個分組信號由多個流組成。該發生器可以將通過改變調製方案 或編碼速率所定義的值設置為每個分組信號中的數據速率。在這種情 況下，可以實現大範圍的數據速率。本發明的又一實施例也涉及一種無線電裝置。該裝置包括接收 機，用於接收分組信號；以及解調單元，用於解調由接收機所接收的 分組信號。在將接收機所接收到的分組信號分成多個部分時段的同時， 將數據分配給多個部分時段中的每個部分時段的至少一部分，此外位 於分組信號前部的部分時段的數據速率大於位於分組信號後部的部分 時段的數據速率。此外，該解調單元在調整數據速率的同時對該分組 信號進行解調。根據這個實施例，在將多個部分時段分別分配給終端裝置時，將需要較低數據速率的終端裝置分配給後面的部分時段。因此，可以防 止接收特性的惡化。本發明的又一實施例涉及一種通信系統。該通信系統包括基站 裝置，以如下方式產生分組信號將每個分組信號分成多個部分時段， 並通過將多個部分時段分別與用於發射所產生的分組信號的多個終端 裝置相關聯來將多個終端裝置分別分配給多個部分時段；以及終端裝 置，接收從基站裝置所發射的分組信號。該基站裝置將數據分配給多 個部分時段中的每個部分時段的至少一部分，並在將多個終端裝置分 別分配給多個部分時段時，該基站裝置將較高數據速率的終端裝置分 配給位於分組信號前部的部分時段。數據可以由多個流組成。己知信號可以由多個流組成。控制信號 可以由多個流組成。有關指出，可以對前述構造元素進行任意組合，以及以方法、裝 置、系統、記錄介質、電腦程式等形式來實現本發明，也可以獲得 與本發明的實施例一樣有效，並由本發明的實施例所包括。此外，對本發明的概述不必描述所有必要特徵，因此本發明也可 以是所描述的這些特徵的子組合。


現在，參考作為示例性而非限制的附圖，只作為示例性地對實施 例進行描述，其中，在幾個附圖中相似元素由相似的附圖標記表示， 在附圖中圖1示出了根據本發明實施例的多載波信號的頻譜；圖2示出了根據本發明實施例的通信系統的結構；圖3A和圖3B示出了圖2中所示的通信系統的分組格式；圖4示出了圖2中所示的第一無線電裝置的結構；圖5示出了圖4中所示的頻域信號的結構；圖6示出了圖4中所示的控制單元中所存儲的表的數據結構； 圖7示出了由圖4中所示的控制單元所產生的調製方案的示例； 圖8示出了圖4中所示的基帶處理單元的結構；圖9示出了圖8中所示的接收處理單元的結構；以及 圖10示出了圖8中所示的發射處理單元的結構。
具體實施方式
現在，基於並不旨在限制本發明的範圍而是作為本發明的示例的 以下實施例，對本發明進行描述。實施例中所描述的所有特徵及其組 合對於本發明並不一定是必要技術特徵。在對本發明進行詳細描述之前，先對本發明做出概述。根據本發 明的實施例涉及一種包括多個無線電裝置的MIMO系統。該無線電裝置之一與基站裝置相對應，而其餘則與多個終端裝置相對應。該基站 裝置主要對多個終端裝置執行CSMA。為了提高傳輸效率，將針對多 個終端裝置的數據集中到一起，以產生一個分組信號。本發明基於以下假設可變地設置終端裝置的數據速度。例如， 可變地設置誤差校正的編碼率和調製方案。要注意的是，儘管通過增 大MIMO中的流的數量能夠可變地設置數據速度，這裡為了明確起 見，假設每個分組中流的數量不變。在接收到分組信號的時候，多個 終端裝置分別從置於分組信號的報頭部分的已知信號中推導出權重， 並在使用所推導出的所述權重的同時執行自適應陣列信號處理。換言 之，不在分組信號的中間更新該權重。在這種情況下，基站裝置執行 如下處理，以限制用於接收分配於分組信號後部的數據的終端裝置的 接收特性的惡化。基站裝置將較高速率的數據分配給分組信號的前部，並將較低速 率的數據分配給分組信號的後部。在由調製方案單獨定義數據速度時， 將具有較多級數的調製方案的數據，例如64-QAM (正交幅度調製) 的數據，分配給前部，而將具有較少級數的調製方案的數據，例如 BPSK (雙相移相鍵控)的數據，分配給後部。終端裝置從分組信號之 中獲得指定於此的數據，並對所獲得的數據進行解調。應對較高數據 速率的數據進行解調的終端裝置獲得置於分組信號前部的數據。因此，推導出權重的時刻和分配數據的時刻之差變得非常小。因 此，由無線電信道中的變化導致的權重誤差變小，所以接收特性的惡化變小。另一方面，應該對較低數據速率的數據進行解調的終端裝置 獲得置於分組信號後部的數據。因此，推導出權重的時刻和分配數據 的時刻之差變大。因此，由無線電信道中的變化導致的權重誤差也變 大。然而，如果數據速率較低，則可以防止由權重中的誤差引起的接 收特性的惡化。圖1示出了根據本發明實施例的多載波信號的頻譜。具體地講，圖1示出了 OFDM調製方案中的信號頻譜。通常將OFDM調製方案 中的多個載波之一稱為子載波。然而，在這裡，子載波由"子載波號" 指定。在MIMO系統中，定義了56個子載波，即子載波號"-28"到"28"。要注意的是，將子載波號"0"設為空，以便減少基帶信號中 的直流分量的影響。另一方面，在與MIMO不兼容的通信系統中(下 文中將這種通信系統稱為傳統系統)定義了 52個子載波，即子載波號"-26"到"26"。傳統系統的一個示例是遵守IEEE 802.11a標準的無 線LAN。用被可變設置的調製方案來調製相應的子載波。這裡所使用的是 BPSK (雙相移相鍵控)、QPSK (四相相移鍵控)、16-QAM (正交幅 度調製)和64-QAM之中的調製方案的任意一種。將巻積編碼作為誤 差校正方案應用於這些信號。將巻積編碼的編碼率設為1/2、 3/4等。 可變地設置並行發射的數據的數量。在這裡，將數據作為分組信號發 射，並將待並行發射的每個分組信號稱為"流"。因此，由於調製方案 的模式、編碼率和流的數量被設置為可變的，所以也將數據速率設置 為可變的。要注意的是，可以由這些因素的任意組合或這些因素之一 來確定"數據速率"。圖2示出了根據本發明的實施例的通信系統100的結構。該通信 系統100包括第一無線電裝置10a和第二無線電裝置10b，統稱為"無 線電裝置10"。第一無線電裝置10a包括第一天線12a、第二天線12b、 第三天線12c和第四天線12d，通稱為"天線12"。第二無線電裝置 10b包括第一天線14a、第二天線14b、第三天線14c和第四天線14d， 通稱為"天線14"。這裡，第一無線電裝置10a與基站裝置相對應， 而第二無線電裝置10b與終端裝置相對應。第一無線電裝置10a可以與多個終端裝置(未示出)相連。這裡，未示出的多個終端裝置由第三無線電裝置10c、第四無線電裝置10d等表示。在與多個終端裝置 相連時，第一無線電裝置10a主要執行CSMA。在對通信系統100的結構進行描述之前，先對MIMO系統的概要 進行說明。這裡假設數據是從第一無線電裝置10a發射到第二無線電 裝置10b的。第一無線電裝置10a分別從第一天線12a到第四天線12d 發射多個流的數據。因此，數據速率變大。第二無線電裝置10b通過 第一天線14a到第四天線14d接收多個流的數據。第二無線電裝置10b 通過自適應陣列信號處理將接收到的信號分開，並獨立解調多個流的 數據。由於這裡天線12的數量為"4"，天線14的數量為"4"，天線12 和天線14之間的信道的組合數為"16"。從第i個天線12i到第j個天 線14j之間的信道特性由hij表示。在圖2中，第一天線12a和第一天 線14a之間的信道特性由h,2表示，第二天線12b和第一天線14a之間 的信道特性由h2,表示，第二天線12b和第二天線14b之間的信道特 性由h22表示，以及第四天線12d和第四天線14d之間的信道特性由 1144表示。為了使圖示的清楚起見，圖2中省略了其他傳輸信道。圖3A和圖3B示出了通信系統100所使用的分組格式。圖3A示 出了分組信號由多個流組成並且流之一包含針對終端裝置的數據的情 況。這裡，將要發射兩個流中所包含的數據，頂行和底端行分別示出 了與第一流以及第二流相對應的分組格式。流的數量可以大於2。在 與第一流相對應的分組信號中，將"L-STF"、 "HT-LTF"等分配為前 同步信號。"L-STF"、 "HT-LTF"和"L-SIG"、 "HT-SIG"分別與用於 與傳統系統兼容的定時估計的已知信號、用於與傳統系統兼容的信道 估計的已知信號、與傳統信號兼容的控制信號，以及與MIMO系統兼 容的控制信號相對應。例如，關於數據速率的信息包含在與MIMO系 統兼容的控制信號中。關於數據速率的信息包括關於調製方案、編碼 率的值以及流的數量的信息。"HT-STF"、 "HT-LTF"分別與用於與 MIMO系統兼容的定時估計的已知信號以及用於與MIMO系統兼容的 信道估計的已知信號相對應。"DATA1"是數據信號。在與第二流相對應的分組中，將"L-STF+CDD"、 "HT-LTF+CDD" 等分配為前同步信號。這裡，"CDD"指示採用CDD(循環延遲分集)。 CDD是下列處理在預定間隔中將時域波形在向後方向移動移位量， 然後將被移出預定間隔的最後部分的波形循環地分配給預定間隔的報 頭部分。換言之，將循環定時移位應用於"L-STF+CDD"中的"L-STF"。 這裡，"L-STF+CDD"中的定時移位量可以不同於"HT-LTF+CDD" 中的定時移位量。對於將"L-STS"等分配給第三流等的情況，同樣如此。在這種 情況下，第三流中的CDD中的定時移位量可以不同於第二流。從"L-LTF"到"HT-SIG1"等的部分以與傳統系統相同的方式來使用"52" 個子載波。在"52"個子載波中，"4"個子載波與導頻信號相對應。 另一方面，從"HT-LTF"往前的部分使用"56"個子載波。圖3B示出了在針對多個終端裝置的數據包含在單個流中的情況 下的分組格式。參照圖3B， "L-STF"至IJ "DATA 1"的結構和"L-STF+CDD"到"DATA2"的結構與圖3A中的相同。在圖3B中， 將"HT-SIG"和"HT-SIG + CDD"分別置於"DATA 1"和"DATA2" 之後。此外，將"DATA3"和"DATA4"分別置於"HT-SIG"和"HT-SIG + CDD"之後。這裡，將兩個HT-SIG和分配於"DATA1" "DATA2" 之後的數據的組合稱為"塊"。"DATA 1"和"DATA 2"也可以包括 在這個"塊"的概念中。在圖3B中，分組信號中包含(N/2-l)個塊。現在，在將多個塊 中的每個塊分配給每個不同的終端裝置時，多個終端裝置的數據包含 在一個分組信號中。這些數據的數據速率可以逐塊不同。在這種情況 下，相同塊中所包含的作為數據的"HT-STG"包含關於所述數據的數 據速率的信息。另一方面，假設了流的數量在整個分組信號中不變。 這裡假設了單個分組信號中包含兩個流。因此，由數據中的調製方案 和編碼率指示有關數據速率的信息。圖4示出了第一無線電裝置10a的結構。第一無線電裝置10a包 括第一無線電單元20a、第二無線電單元20b…以及第四無線電單元 20d (這些通稱為"無線電單元20")、基帶處理單元22、調製解調單元24、 IF單元26以及控制單元30。有關信號包括第一時域信號200a、 第二時域信號200b…以及第四時域信號200d (通稱為"時域信號 200")、以及第一頻域信號202a、第二頻域信號202b、第三頻域信號 202c、以及第四頻域信號202d (通稱為"頻域信號202")。要注意的 是，這樣構成第二無線電裝置10b是為了與第一無線電裝置10a相對 應。如之前所描述的，如果第一無線電裝置10a與基站裝置相對應， 則第二無線電裝置10b將與終端裝置相對應。作為接收操作，無線電單元20對天線12所接收到的射頻信號執 行頻率轉換，以推導出基帶信號。無線電單元20將基帶信號作為時域 信號200輸出到基帶處理單元22。由同相分量和正交分量組成的基帶 信號通常應該通過兩條信號線來傳輸。為了使附圖清楚起見，這裡只 通過單一信號線來呈現基帶信號。此外，還包括AGC (自動增益控制) 單元和A-D轉換單元。作為發射操作，無線電單元20對來自基帶處理單元22的基帶信 號執行頻率轉換，以推導出射頻信號。這裡，還將來自基帶處理單元 22的基帶信號指示為時域信號200。無線電單元20將射頻信號輸出到 天線12。還包括PA (功率放大器)和D-A轉換單元。這裡假設時域 信號200是轉換到時域的多載波信號，並且是數位訊號。作為接收操作，基帶處理單元22分別將多個時域信號200轉換 到頻域，並對由此而轉換的頻域信號進行自適應陣列信號處理。然後， 基帶處理單元22將自適應陣列信號處理的結果作為頻域信號202輸 出。 一個頻域信號202與從第二無線電裝置10b (這裡未示出)所發 射的多個流中分別包含的數據相對應。作為發射操作，基帶處理單元 22從調製解調單元24輸入作為頻域中信號的頻域信號202，將頻域信 號轉換到時域，然後通過將這些信號分別與多個天線12相關聯而將由 此而轉換的信號作為時域信號輸出。假設由控制單元30指定將要在發射處理中使用的天線12的數 量。在這裡，假設作為頻域中信號的頻域信號202包含如圖l所示的 多個子載波分量。為了使附圖清楚起見，頻域信號按子載波號的次序 進行排列，並形成串行信號。圖5示出了頻域信號的結構。在這裡，假設圖1中所示的子載波 號"-28"到"28"的組合構成了 "OFDM"符號。第"i"個OFDM 符號是按子載波號"1"到"28"和子載波號"-28"到的次序 對子載波分量進行排列。此外，假設第"i-l"個OFDM符號置於第"i" 個OFDM符號之前，以及第"i+l"個OFDM符號置於第"i"個OFDM 符號之後。現在，回到圖4對其進行參考。基帶處理單元22執行CDD以產 生與圖3A和3B相對應的分組信號。將CDD作為由以下方程(1)所 表達的矩陣C來執行。C(《)=diag(l， exp(-j2 ^5/Nout)，…，exp(-j2兀化(Nout-1)/Nout)) — (l)其中，5指示移位量，而《指示子載波數。每一子載波執行一次C與 流的相乘。換言之，基帶處理單元22在逐流的基礎上在L-STS內執 行循環定時移位等。當流的數量為3或更大時，每一流將移位量設置 為不同值。作為接收處理，調製解調單元24對從基帶處理單元22輸出的頻 率信號202進行解調和解碼。每一子載波執行一次解調和解碼。調製 解調單元24將解碼後的信號輸出給IF單元26。作為發射處理，調製 解調單元24執行編碼和調製。調製解調單元24將調製後的信號作為 頻域信號202輸出給基帶處理單元22。在執行發射處理時，由控制單 元指定調製方案和編碼率。作為接收處理，IF單元26對從多個調製解調單元24輸出的信號 進行組合，然後形成一個數據流。IF單元26輸出該數據流。作為發 射處理，IF單元26輸入一個數據流，然後將其分開。然後，IF單元 26將由此而分開的數據輸出給多個調製解調單元24。控制單元30控制第一無線電裝置10a的定時等。控制單元30在 控制IF單元26、調製解調單元24以及基帶處理單元22的同時產生 如圖3A和3B中所示的分組信號。這裡給出了對產生如圖3B所示的 分組格式的分組信號的情況的描述，同樣適用於產生如圖3A所示的 分組格式的分組信號的情況。換言之，如果執行下面所說明的處理的一部分，則將產生如圖3A所示的分組信號。在將分組信號分成多個部分時段(即，上述的塊)並使多個塊分 別與多個終端裝置相關聯的同時，控制單元30將多個終端裝置分別分 配給多個塊。在多個塊的每個塊中，將數據分配給塊中的至少一部分。 換言之，將終端裝置分配給包含"DATA 1"和"DATA 2"的塊，將 另一個終端裝置分配給包含"DATA 3"和"DATA 4"的塊。在分配 終端裝置時，控制單元30執行以下處理。在將多個終端裝置分別分配給多個塊時，控制單元30將用於發 射較高數據速率的數據的終端裝置分配給位於分組信號前面的塊。另 一方面，控制單元30將用於發射較低數據速率的數據的終端裝置分配 給位於分組信號後面的塊。這裡，較高數據速率的數據相當於塊中所 包含的數據的數據速率較高的情況，較低數據速率的數據則相反。基 於數據之中的相對比較來確定數據速率是高或低。此外，基於相對比 較來確定該數據是位於前面還是後面。因此，這些並不是通過絕對測 量而確定的。還假設了控制單元30已經預先獲得待發射給終端裝置的 數據的數據速率。例如，控制單元30通過無線電單元20將對數據速率信息的請求 信號發射給終端裝置，並從終端裝置接收並獲得數據速率信息作為響 應信號。控制單元30可以通過基帶處理單元22、調製解調單元24等 從終端裝置接收信號，並可以基於所述信號來估計所述終端裝置的數 據速率。在這種情況下，控制單元30響應於接收信號的強度來估計數 據速率。這樣一來，由於控制單元30事先已經存儲了與具有數據速率 的接收信號的強度相關聯的表，因此控制單元30可以通過參照此表從 接收信號的強度中推導出數據流。此外，如圖3B所示，控制單元30用多個流形成分組信號。這裡， 在確定數據流的數量以及改變調製方案和編碼率的同時，控制單元30 將指定值設置為數據速率。換言之，控制單元30選擇"2"到"4"中 的任何一個作為流的數量，並在整個分組信號上保持所選的值。要注 意的是，流的數量可以不固定。圖6示出了在控制單元30中所存儲的 表的數據結構。參照圖6，該表包括調製方案列42和編碼率列44。數據速率由調製方案列42中所包含的調製方案和編碼率列44中所包含 的編碼率的組合來確定。儘管通過將這些與流數量相結合來確定最終 數據速率，但是如上所述，在每個分組信號中將調整方案和編碼率設 置為可變。圖7示出了由控制單元30所產生的分組信號中的調製方案的示 例。在圖7中，圖3B中所示的塊由一個整體指示。換言之，將"HT-SIG"、 "HT-SIG + CDD"、 "DATA 3"和"DATA 4"指示為一個相干組 (coherent group)。為了使雙模清楚起見，這裡假設數據速率由調整 方案單獨確定，並且圖7示出了與塊中所包含的數據相對應的調製方 案。如前所述的，將具有較多級數的調製方案中的數據分配給分組信 號中的前塊，而將具有較少級數的調製方案中的數據分配給分組信號 中的後塊。如圖7中所示，將調製方案為"16-QAM"的數據分配給 前部，而將調製方案為"BPSK"的數據分配給後部。現在，回到圖4並參考此圖。當控制單元30發射如圖3B和圖7 中所示的分組格式的分組信號時，控制單元30在此發射之前已經向多 個終端裝置發射了控制信號。該控制信號包含與塊相對應的終端裝置 的標識號以及與分配所述塊的定時相關聯的信息。該終端裝置從控制 信號中獲得與其自身塊相對應的定時。該終端裝置還從與所獲得的定 時相對應的塊中所包含的HT-SIG內容中識別出所述塊中所包含的數 據的調製方案和編碼率。此外，該終端裝置使用所識別的調製方案和 編碼率來對數據進行解調。即使在不發射這種控制信號的情況下，每 個塊中所包含的HT-SIG也可以包含應接收所述塊中所包含的數據的 終端裝置的標識號。該終端裝置通過檢查多個塊中分別包含的HT-SIG 的內容來識別待接收的數據。在至此所給出的描述中，終端裝置中所包括的基帶處理單元22 基於圖3A和3B中所示的"L-LTF"和"HT-LTF"推導出針對自適應 陣列信號處理的權重。然而，假設該權重不在"HT-SIG"、 "DATA1" 等之中更新。換言之，將在整個所述分組信號上使用在分組信號中的 報頭部分所推導出的權重。因此，實際的無線電信道和權重之間的誤 差的差別將在分組信號後部比較大。另一方面，如果數據速率較低，則數據誤差比數據速率較高時更不可能發生。因此，將具有較低數據 速率的數據置於分組信號後部可以防止這部分中出現誤差。圖8示出了基帶處理單元22的結構。基帶處理單元22包括用於 接收50的處理單元以及用於發射52的處理單元。接收處理單元50 執行與基帶處理單元22的操作中的接收操作相對應的部分。換言之， 接收處理單元50對時域信號200執行自適應陣列信號處理，由此推導 出頻域的信道特性，並推導出接收權重向量。然後，接收處理單元50 將陣列綜合的結果作為頻率信號202輸出。發射處理單元52執行與基帶處理單元22的操作中的發射操作相 對應的部分。換言之，發射處理單元52對頻域信號202進行轉換以產 生時域信號200。發射處理單元52將多個流分別與多個天線12相關 聯。發射處理單元52還執行如圖3A和3B中所示的CDD。最後，發 射處理單元52輸出時域信號200。圖9示出了接收處理單元50的結構。接收處理單元50包括FFT 單元74、權重向量推導單元76、第一組合單元80a、第二組合單元80b、 第三組合單元80c以及第四組合單元80d，這些組合單元通稱為"組 合單元80"。FFT單元74對時域信號200執行FFT，以便將時域信號200轉換 成頻域值。這裡，假設如圖5所示構造頻域值。換言之，通過一個信 號線輸出一個時域信號200的頻域值。權重向量推導單元76在逐個子載波的基礎上從頻域值中推導出 權重向量。推導權重向量使其與多個流中的每個流相對應，此外一個 流的權重向量包含與每個流的天線數相對應的因子。將HT-LTF等用 於推導與多個流中的每個流相對應的權重向量。為了推導出權重向量， 可以使用自適應算法或者可以使用信道特性。由於可以將已知技術應 用於針對自適應算法等的處理，這裡省略了對其的說明。如前所述， 權重向量推導單元76推導分組信號的報頭部分的權重，並在此分組信 號的時段期間將不更新由此所推導出的權重。如前所述，最後每一子 載波、每一天線12以及每一流地推導出權重。組合單元80將由FFT單元74所轉換的頻域值與來自權重向量推導單元76的重權向量進行組合。例如，作為將要對其執行乘法運算的 權重向量，從來自權重向量推導單元76的權重向量中選擇與一個子載 波和第一流二者都對應的權重。所選權重具有與每個天線12相對應的 值。作為將要對其執行乘法運算的另一個權重向量，從由FFT單元74 所轉換的頻域值中選擇與一個子載波相對應的值。所選值包含與每個 天線12相對應的值。需要注意的是，所選權重和所選值都屬於同一子 載波。在分別與天線12相關聯的同時，分別將所選權重和所選值相乘， 並將該乘法結果相加。由此，推導出與第一流中的一個子載波相對應 的值。在第一組合單元80a中，針對其他子載波執行上述處理，以便 推導出與第一流相對應的數據。執行相似的處理，以便推導出分別與 第二到第四流相對應的數據。執行相似處理以推導出分別與第二到第 四流對應的數據。將所推導出的第一到第四流作為第一頻域信號202a 到第四頻域信號202d分別輸出。圖10示出了發射處理單元52的結構。發射處理單元52包括分 配單元66和IFFT單元68。 IFF單元68對頻域信號202執行IFFT， 然後輸出時域信號。由此，IFFT單元68輸出與每個流相對應的時域 信號。分配單元66將來自IFFT單元68的流與天線12相關聯。由於這 裡假設了所使用的天線12的數量等於流的數量，因此每個流都直接與 每個天線12相關聯。分配單元66將CDD應用於待發射的流，即相 應分組信號中的"L-SIG"等。現在將對如上所構造的無線電裝置10的操作進行描述。作為基 站裝置的第一無線電裝置10a中所包括的控制單元30分別從多個終端 裝置接收關於數據速率的信息，並針對多個終端裝置，分別確定在將 要發射數據時所使用的數據速率。控制單元30產生分組信號，每個分 組信號由多個塊組成。需要注意的是，將分組信號中所包含的流的數 量設為2到4中的任何一個。控制單元30將較高數據速率的數據分配 給多個塊中的前部，並將較低數據速率的數據分配給多個塊中的後部。 控制單元30還產生控制信號，該控制信號包含在其中與所分配的數據相對應的終端裝置的標識號與所分配的塊的定時相關聯的信息。在發送控制信號之後，調製解調單元24、基帶處理單元22等發射分組信 號。另一方面，終端裝置中所包含的控制單元30從通過基帶處理單 元22、調製解調單元24等接收到的控制信號中獲得關於在哪個時刻 分配所接收到的塊的定時。基帶處理單元22、調製解調單元24等接 收分組信號，基帶處理單元22推導出分組信號中的報頭部分的權重。 在使用在分組信號的時段上所推導出的權重的同時，基帶處理單元22 對分組信號執行自適應陣列信號處理。然後，基帶處理單元22、調製 解調單元24等基於所獲得的定時來接收塊，並分別對HT-SIG和Data 進行解調。根據本發明的實施例，在將分組信號中所包含的多個塊分別分配 給終端裝置時，將需要較低數據速率的終端裝置分配給後塊，從而可 以抑制接收特性的惡化。即使在終端裝置只推導出分組信號的報頭部 分的權重，並且後部中的權重中所包含的誤差增大的情況下，將需要 較低數據速率的終端裝置分配給後塊。因此，在這種情況下可以減少 權重中所包含的誤差的影響，因此可以抑制接收特性的惡化。由於終 端裝置只接收特定數時刻的數據，可以排除終端裝置處必須進行的任 何複雜的控制。由於終端裝置只推導出分組信號的報頭部分的權重，從而可以減 少終端裝置所需要的處理量。終端裝置所需要的處理量的減少使終端 裝置所消耗的功率減少。終端裝置預先發射控制信號，並通過此控制 信號通知關於在哪個時刻分配該塊的定時。因此，終端裝置可以在除 了所通知的時刻以外的時刻停止接收操作，由此可以減少功率消耗。 因為可以將分組信號中所包含的流的數量固定為特定值，則可以排除 終端裝置中的AGC等的復位。排除AGC等的復位使得終端裝置的處 理變得更加簡單。由於多個終端的數據包含在單一分組中，可以顯著 地改進傳輸效率。己經基於實施例對本發明進行了描述。這些實施例僅僅是示例性 的，本領域的那些技術人員將理解，對每個部件的組合及其處理的各種修改是可能的，並且這種修改也包括在本發明的範圍內。根據本發明，控制單元30將不同的終端裝置分配給每個分組信 號中所包含的多個不同塊。然而，本發明不局限於此，並且可以將多 個塊分配給單個終端裝置。在這種情況下，將置於每個分組信號前部 的塊的數據速率設為高於置於每個分組信號後部的塊的數據速率。終 端裝置通過無線電單元20等接收信號，並通過調製解調單元24來解 調該分組信號。這裡，調製解調單元24通過調整數據速率來對該分組 信號進行解調。根據此修改，將後部的數據速率設為較低值，可以限 制分組信號後部中的惡化的數據誤差。換言之，隨著所分配的位置變 得靠前，只需要使每個分組信號中的數據速率變低。在本發明的現有實施例中，通信系統100使用多載波。然而，本 發明並不局限於此，例如，可以使用單載波來代替。根據此修改，本 發明可以應用於各種類型的通信系統。在使用特定術語來描述本發明的優選實施例的同時，這種描述只 是為了例證的目的，可以理解的是，可以在不偏離所附權利要求的精 神或範圍的前提下進行改變和修改。工業實用性即使分組信號的長度變長，仍然可以減少置於分組信號後部的數 據的接收特性的惡化。
權利要求
1.一種無線電裝置，包括發生器，用於產生分組信號；以及發射機，用於發射由所述發生器所產生的分組信號，其中，在將每個分組信號分成多個部分時段的同時，所述發生器將數據分配給多個部分時段中的每個部分時段的至少一部分，使得位於每個分組信號前部的部分時段的數據速率大於位於每個分組信號後部的部分時段的數據速率。
2. —種無線電裝置，包括發生器，用於以如下方式產生分組信號將每個分組信號分成多 個部分時段，並通過將多個部分時段分別與多個終端裝置相關聯來將 多個終端設備分別分配給多個部分時段；以及發射機，用於發射由所述發生器所產生的分組信號， 其中，所述發生器將數據分配給多個部分時段中的每個部分時段 的至少一個部分，在將多個終端裝置分別分配給多個部分時段時，所 述發生器將發射較高數據速率的數據的終端裝置分配給位於分組信號 前部的部分時段。
3. 根據權利要求l所述的無線電裝置，其中，每個分組信號由多個流組成，並且所有發生器將通過改變調製方案或編碼率所定義的值 設置為每個分組信號的數據速率。
4. 根據權利要求2所述的無線電裝置，其中，每個分組信號由多個流組成，並且所述發生器將通過改變調製方案或編碼率所定義的值 設置為每個分組信號的數據速率。
5. —種無線電裝置，包括 接收機，用於接收分組信號；以及解調單元，用於解調由所述接收機所接收的分組信號， 其中，在將所述接收機接收到的分組信號分成多個部分時段的同 時，將數據分配給多個部分時段中的每個部分時段的至少一部分，並 且位於分組信號前部的部分時段的數據速率大於位於分組信號後部的部分時段的數據速率，以及其中，所述解調單元通過調整數據速率來調整分組信號。
6. —種通信系統，包括基站裝置，用於以如下方式產生分組信號將每個分組信號分成 多個部分時段，並通過將多個部分時段分別與多個終端裝置相關聯來 將多個終端設備分別分配給多個部分時段，所述基站裝置發射所產生 的分組信號；以及終端裝置，用於接收從所述基站裝置發射的分組信號， 其中，所述基站裝置將數據分配給多個部分時段中的每個部分時 段的至少一部分，並且在將多個終端裝置分別分配給多個部分時段時， 所述基站裝置將較高數據速率的終端裝置分配給位於分組信號前部的 部分時段。
全文摘要
一種控制單元在控制接口(IF)單元、調製單元和基帶處理單元的同時產生分組信號。在將每個分組信號分成多個部分時段的同時，該控制單元將數據分配給多個部分時段的每個部分時段的至少一部分，並設置置於每個分組信號前部的部分時段的數據速率大於置於每個分組信號前部的部分時段的數據速率。IF單元、調製單元和基帶處理單元傳輸由此所產生的信號。
文檔編號H04L1/00GK101228729SQ200680018909
公開日2008年7月23日 申請日期2006年9月7日 優先權日2005年9月14日
發明者田中靖浩 申請人:三洋電機株式會社