無線多載波通信系統中多個數據流的頻分復用的製作方法
2023-06-24 16:11:01
專利名稱：無線多載波通信系統中多個數據流的頻分復用的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及通信，尤其涉及在無線多載波通信系統中復用多個數據流的技術。
背景技術：
多載波通信系統利用多個載波進行數據傳輸。這些多載波可通過正交頻分復用(OFDM)、其他多載波調製技術或其他構思來提供。OFDM把整個系統帶寬有效地分成多(N)個正交的子帶。這些子帶也被稱為音頻帶(tone)、載波、子載波、頻率段(bin)和頻率信道。採用OFDM，使每個子帶與一個相應的子載波相關聯，該子載波可用數據進行調製。
多載波通信系統中的基站可以同時發送多個數據流。各數據流可在基站中進行單獨處理(如，編碼和調製)，並被無線設備獨立地恢復(如，解調和解碼)。多個數據流可能具有固定的或可變的數據速率並且可使用相同或不同的編碼和調製方案。
如果多個數據流在本質上是變化的(如，數據速率和/或編碼和解調方案隨時間而變化)，則復用這些數據流以進行同步傳輸是具有挑戰性的，。在一個簡單的復用方案中，採用時分復用(TDM)，為多個數據流分配不同的時隙或符號周期。對於這種TDM方案，在任何特定時刻，只發送一個數據流，並且，這個數據流使用所有可用於數據傳輸的子帶。這種TDM方案有某些不太理想的性質。首先，在可分配給特定數據流的最小時間單元內發送的數據量依賴於所述數據流採用的編碼和調製方案，最小時間單元可被視為所述數據流的「粒度」。不同的編碼和調製方案與不同的粒度相關聯，這使數據流的資源分配變得複雜，並可能導致資源利用率的低效。第二，如果特定編碼和調製方案的粒度相對於無線設備的解碼能力太大，那麼，無線設備需要一個大的輸入緩衝器來存儲收到的符號。
因此，本領域中需要在多載波通信系統中有效地復用多個數據流的技術。
發明內容
本申請公開了在無線多載波(如，OFDM)通信系統中採用頻分復用(FDM)來復用多個數據流的技術。在一個實施例中，基於可用於傳輸的U個子帶，形成M個不相交或不重疊的「交錯體」，其中M＞1且U＞1。所述交錯體是不重疊的，其中，每個可用子帶只屬於一個交錯體。每個交錯體是包括S個子帶的一個不同集合，其中U＝M·S。每個交錯體內的S個子帶可從S′個子帶中選擇，所述S′個子帶均勻地分布在所有N個子帶中並且被M個子帶均勻地間隔開來，其中N＝M·S′且S′≥S。所述交錯式子帶結構可提供頻率分集並簡化接收機中的處理。例如，接收機可對各相關交錯體執行「部分的」S′點快速傅立葉變換(FFT)，而非全部的N點FFT。這M個交錯體可用來以FDM方式發送所述多個數據流。在一個實施例中，在每個符號周期中，每個交錯體僅被一個數據流所用，並且在每個符號周期中，在M個交錯體上最多可以發送M個數據流。
在一個實施例中，為所述多個數據流分配「時隙」，其中每個時隙是一個傳輸單元，可等價於一個符號周期中的一個交錯體。因此，每個符號周期中有M個可用時隙，其可依次指定時隙標號1至M。基於時隙—交錯體映射方案，可將各時隙標號映射到每個符號周期的一個交錯體。一個或多個時隙標號可用於FDM導頻，其餘的時隙標號可用於數據傳輸。所述時隙交錯體映射可以是這樣的在不同的OFDM符號周期中，用於導頻傳輸的交錯體到用於各時隙標號的交錯體的距離是變化的。這樣，用於數據傳輸的所有時隙標號都能夠實現相似的信道估計性能。
各數據流可被作為具有固定尺寸的數據分組來處理。在這種情況下，各數據分組可佔用不同數量的時隙，這取決於該數據分組所採用的編碼和調製方案。或者，各數據流可被作為具有可變尺寸的數據分組來處理。例如，可以選擇分組的尺寸，以使得在各時隙中發送整數個數據分組。在任何情況下，如果在一個特定時隙中發送多個數據分組，那麼，各個數據分組的數據符號可能分布在用於該時隙的所有子帶中，因此，對於在該時隙發送的各數據分組，實現頻率分集。
下面進一步詳細地描述本發明的各個方面和實施例。
附圖簡述通過下面結合附圖的詳細描述，本發明的特色和本質將變得更加顯而易見，在所有附圖中，相同的標記表示相同的部件，其中
圖1示出了基站和無線設備的框圖；圖2示出了一個示例性的超級幀結構；圖3示出了一個交錯式的子帶結構；圖4A和4B分別示出了「錯列式的(staggered)」和「循環式的」FDM導頻；圖5示出了從時隙標號到交錯體的一個示例性映射；圖6示出了用外部碼對數據塊進行編碼；圖7A和7B示出了不同模式的分組傳輸；圖8A和8B示出了把不同數量的分組分割到時隙中；圖9A示出了發送(TX)數據處理器的框圖；圖9B示出了調製器的框圖；
圖10A示出了解調器的框圖；以及圖10B示出了接收(RX)數據處理器的框圖。
具體實施例方式
這裡使用的「示例性的」一詞意味著「用作例子、例證或說明」。這裡被描述為「示例性」的任何實施例或設計不應被解釋為比其他實施例或設計更優選或更具優勢。
這裡描述的復用技術可用於各種無線多載波通信系統。這些技術也可用於下行鏈路和上行鏈路。下行鏈路(或前向鏈路)指從基站到無線設備的通信鏈路，上行鏈路(或反向鏈路)指從無線設備到基站的通信鏈路。為簡單起見，下面描述的技術用於基於OFDM系統的下行鏈路。
圖1示出了採用OFDM的無線系統100中的基站110和無線設備150的框圖。通常，基站110是一個固定站，也可被稱為基本收發機系統(BTS)、接入點、發射機或其他術語。無線設備150可以是固定的或移動的，也可被稱為用戶終端、移動站、接收機或其他術語。無線設備150也可以是可攜式單元，如蜂窩電話、手持設備、無線模塊、個人數字助理(PDA)等。
在基站110中，TX數據處理器120接收若干個(T)數據流(或「業務」數據)並處理(如，編碼、交織和符號映射)各個數據流來生成數據符號。這裡使用的「數據符號」是業務數據的調製符號，「導頻符號」是導頻符號(基站和無線設備都先驗知道的數據)的調製符號，並且調製符號是調製方案(如，M-PSK、M-QAM等)的信號圖(signal constellation)中的一點的複數值。TX數據處理器120也將T個數據流的數據符號和導頻符號復用到合適的子帶上並提供一個複合符號流。調製器130對該複合符號流上的復用符號執行OFDM調製來生成OFDM符號。發射機單元(TMTR)132將OFDM符號轉化為模擬信號並進一步修整(如，放大、濾波和上變頻)該模擬信號，並生成調製信號。然後基站110從天線134，將該調製信號發送給系統中的無線設備。
在無線設備150中，天線152接收由基站110發送的調製信號，並將其提供給接收機單元(RCVR)154。接收機單元154修整(如，濾波、放大和下變頻)收到的信號並數位化該修整信號，來生成輸入採樣流。解調器160對該輸入採樣流執行OFDM解調來獲得一個或多個相關數據流的接收符號，並且對接收符號進一步執行檢測(如，均衡或匹配濾波)，以獲得檢測數據符號，即基站110發送的數據符號的估計值。然後，RX數據處理器170對各選中數據流的檢測數據符號進行處理(如，符號解映射、解交織和解碼)，並且提供該數據流的解碼數據。解調器160和RX數據處理器170的處理分別與基站110中的調製器130和TX數據處理器120的處理相互補。
控制器140和180分別管理基站110和無線設備150的操作。存儲單元142和182分別為控制器140和180使用的程序代碼和數據提供存儲空間。控制器140或調度器144可以為T個數據流分配系統資源。
基站110可為各種服務，如廣播，多播和/或單播服務，發送T個數據流。廣播傳輸被發送到指定覆蓋區內的所有無線設備，多播傳輸被發送到一組無線設備，單播傳輸被發送到一個特定的無線設備。例如，基站110可廣播多媒體(如，電視)節目和多媒體內容的多個數據流，如視頻、音頻、圖文電視、數據、視頻/音頻剪輯等。例如，單個多媒體(如，電視)節目可以在三個用於視頻、音頻和數據的獨立數據流中進行發送。這使得無線設備可獨立地接收多媒體節目的視頻、音頻和數據部分。
圖2示出了可用於系統100的一個示例性的超級幀結構200。在具有預定持續時間的超級幀內發送T個數據流。超級幀也可被稱為幀、時隙或其他術語。對於圖2中的實施例，各超級幀包括欄位212，用於一個或多個TDM導頻符號；欄位214，用於開銷/控制數據；欄位216，用於業務數據。無線設備利用導頻符號進行同步(如，幀檢測、頻率差錯估計、時機獲取等)。開銷/控制數據可為T個數據流指示各種參數(如，各個數據流使用的編碼和調製方案、超級幀中各個數據流的具體位置等)。在欄位216中發送T個數據流。儘管在圖2中沒有示出，但各個超級幀也可被分成若干個(如，4個)相等尺寸的幀，以便於數據傳輸更順暢。系統100也可使用其他的幀結構。
圖3示出了用於系統100的交錯式子帶結構300。系統100使用具有總共N個子帶的OFDM結構。U個子帶可用於數據和導頻符號的傳輸，故被稱為「可用」子帶，其中U≤N。剩餘的G個子帶不被使用並被稱為「保護」於帶，其中N＝U+G。作為一個例子，系統100可以使用總共N＝4096個子帶的OFDM結構，其中包括U＝4000個可用子帶和G＝96個保護子帶。
可將U個可用子帶排列成M個交錯體或不相交的子帶集合。這M個交錯體是不相交的或不重疊的，因為U個可用子帶中的每一個僅屬於一個交錯體。各交錯體包含S個可用子帶，其中U＝M·S。各個交錯體與不同的S′＝N/M個子帶組相關聯，所述子帶均勻地分布在總共N個子帶上，從而，所述組中的連續子帶被M個子帶間隔開來。例如，組1可包含子帶1、M+1、2M+1等，組2可包含子帶2、M+2、2M+2等，以及，組M可包含子帶M、2M、3M等。對於每個組，S′個子帶中的S個子帶為可用子帶，剩餘的S′-S個子帶為保護子帶。那麼，各個交錯體在與該交錯體相關聯的組中包含S個可用子帶。在上述示例性的OFDM結構中，可形成M＝8個交錯體，其中各個交錯體包含S＝500個可用子帶，其選自被M＝8個子帶均勻地間隔開的S′＝512個子帶。因此，每個交錯體中的S個可用子帶與其它M-1個交錯體中每一個交錯體的S個可用子帶相交錯。
通常，系統可採用任何數量的總子帶、可用子帶和保護子帶的OFDM結構。可形成任意數量的交錯體。各交錯體可以包括任何數量的可用子帶及U個可用子帶中的任何一個。各個交錯體可包含相同或不同數量的可用子帶。為簡單起見，以下描述針對圖3所示的具有M個交錯體的交錯式子帶結構，其中每個交錯體包含S個均勻分布的可用子帶。所述交錯式子帶結構提供多個優點。首先，實現了頻率分集，因為每個交錯體包括從整個系統帶寬選出的可用子帶。第二，無線設備通過執行「部分的」S′點快速傅立葉變換(FFT)，而非完全的N點FFT，就可以恢復在特定交錯體上發送的數據/導頻符號，這簡化了無線設備的處理。
基站110可在一個或多個交錯體上發送FDM導頻符號，從而使無線設備可執行多種功能，如，信道估計、頻率跟蹤、時間跟蹤等。基站110可通過各種方式發送FDM導頻符號和業務數據。
圖4A示出了採用「錯列式」FDM導頻的數據和導頻傳輸方案400。在這個例子中，M＝8，在每個符號周期中，一個交錯體用於FDM導頻，剩餘的七個交錯體用於業務數據。在指定的兩個交錯體上，以交替方式發送FDM導頻符號，從而，導頻符號在編號為奇數的符號周期內在一個交錯體(如，交錯體3)上發送，在編號為偶數的符號周期內在另一個交錯體(如，交錯體7)上發送。用於FDM導頻的兩個交錯體被M/2＝4個交錯體錯開(staggered)或偏移開。這種錯開使得無線設備能夠觀測更多子帶的信道響應，從而可改善性能。
圖4B示出了採用「循環式」FDM導頻的數據和導頻傳輸方案400。在這個例子中，M＝8，在每個符號周期中，一個交錯體用於FDM導頻，剩餘的七個交錯體用於業務數據。在總共八個交錯體上以循環方式發送FDM導頻符號，從而，在每個M符號周期持續時間內，導頻符號在不同的交錯體上發送。例如，FDM導頻符號在符號周期1的交錯體1上發送，在符號周期2的交錯體5上發送，在符號周期3的交錯體2上發送，等等，然後，在符號周期8中回到交錯體8上，之後在符號周期9又回到交錯體1上等等。這種循環方式使得無線設備可以觀測所有可用子帶的信道響應。
通常，FDM導頻符號可在任意數量的交錯體上發送，並且可在各符號周期內M個交錯體中的任意一個上發送。FDM導頻符號可按照任何模式發送，其中兩種在圖4A和4B中示出。
基站110可以各種方式在M個交錯體上發送T個數據流。在第一個實施例中，每個數據流在發送該數據流的各符號周期中一個或多個相同的交錯體上被發送出去。對於本實施例，將這些交錯體靜態地分配給各個數據流。在第二個實施例中，每個數據流在發送該數據流的不同符號周期中的不同交錯體上被發送出去。對於本實施例，將交錯體動態地分配給各個數據流，從而改善頻率分集並保證信道估計質量獨立於分配給該數據流的單個或多個時隙標號。第二個實施例可被看成跳頻的一種形式，並在下面進一步描述。
為了對所有T個數據流均衡信道估計和檢測性能，傳輸方案410可用於第一個實施例，其中交錯體是靜態分配的，傳輸方案400或410可用於第二個實施例，其中交錯體是動態分配的。如果FDM導頻符號在各符號周期中的同一個交錯體(被稱為導頻交錯體)上發送並且用於對所有M個交錯體進行信道估計，那麼，接近該導頻交錯體的交錯體的信道估計通常比遠離該導頻交錯體的交錯體的信道估計好。如果一直為數據流分配遠離導頻交錯體的交錯體，那麼，該數據流的檢測性能將會下降。通過分配與導頻交錯體具有不同距離(或間隔、偏移)的交錯體，可以避免這種由信道估計偏差造成的性能下降。
對於第二個實施例，為每個符號周期定義M個時隙，並將每個時隙映射到一個符號周期中的一個交錯體。用於業務數據的時隙被稱為數據時隙，用於FDM導頻的時隙被稱為導頻時隙。為各符號周期的M個時隙指定標號1至M。時隙標號1用於FDM導頻，時隙標號2至M用於數據傳輸。在各個符號周期中，為T個數據流分配標號為2至M的時隙。使用帶有固定標號的時隙可以簡化數據流的時隙分配。基於任何可實現預期頻率分集和信道估計性能的映射方案，可將M個時隙標號映射到各個符號周期中的M個交錯體。
在第一種時隙一交錯體映射方案中，以置換(permutated)方式將時隙標號映射到交錯體。針對M＝8的傳輸方案400，其中在各符號周期中有一個導頻時隙和七個數據時隙，映射可如下執行。將八個交錯體表示成原始序列{I1，I2，I3，I4，I5，I6，I7，I8}。形成變換序列為{I1，I5，I3，I7，I2，I6，I4，I8}。將原始序列的第i個交錯體放置在變換序列的第ibr個位置，其中i∈{1...8}，ibr∈{1...8}且(ibr-1)是(i-1)的比特反轉標號。i和ibr使用偏移-1是因為這些標號開始於1而非0。作為一個例子，如i＝7，(i-1)＝6，比特表示為『110』，比特反轉標號為『011』，(ibr-1)＝3且ibr＝4。因此，原始序列的第7個交錯體被放置在變換序列的第四個位置。在變換序列中組合用於FDM導頻的兩個交錯體，來形成縮短的交錯體序列{I1，I5，I3/7，I2，I6，I4，I8}。然後，用於數據傳輸的第k個時隙標號(或第k個數據時隙標號)，其中k∈{2...8}，被映射到縮短的交錯體序列中的第(k-1)個交錯體。此後，對於各符號周期，縮短的交錯體序列被循環右移兩個位置並在左端迴繞。在循環移位縮短交錯體序列中，第k個數據時隙標號又被映射到第(k-1)個交錯體。
圖5示出了針對上述第一映射方案的時隙標號到交錯體的映射。在傳輸方案400的交替符號周期上，用於FDM導頻的時隙標號1被映射到交錯體3和7。數據時隙標號2至8在第一個符號周期被映射到縮短交錯體序列中的七個交錯體{I1，I5，I3/7，I2，I6，I4，I8}，在第二個符號周期被映射到周期式或循環式移位的縮短交錯體序列{I4，I8，I1，I5，I3/7，I2，I6}，等等。如圖5所示，在七個連續的符號周期中，每個數據時隙標號被映射到七個不同的交錯體，其中所述七個交錯體中的一個是交錯體3或7。所以，所有七個數據時隙標號應實現相似的性能。
在第二種時隙交錯體映射方案中，以偽隨機方式將時隙標號映射到交錯體。偽隨機數(PN)生成器可用來生成PN數，所述PN數用來把時隙標號映射到交錯體。實現PN生成器可利用線性反饋移位寄存器(LFSR)來實現，所述LFSR實現了一個特定的生成多項式，如，g(x)＝x15+x14+1。在各符號周期j中，更新LFSR，LFSR中的V個最低有效位(LSB)可被表示為PN(j)，其中j＝1，2，...且V＝log2M。第k個數據時隙標號，其中k∈{2...M}，可被映射到交錯體[(PN(j)+k)mod M]+1，如果該交錯體不用於FDM導頻的話；否則，可被映射到交錯體[(PN(j)+k+1)mod M]+1。
在第三種時隙交錯體映射方案中，以循環方式將時隙標號映射到交錯體。在各符號周期j中，第k個數據時隙標號，其中k∈{2...M}，可被映射到交錯體[(j+k)modM]+1，如果該交錯體不用於FDM導頻的話；否則，可被映射到交錯體[(j+k+1)modM]+1。
可通過各種方式將M個時隙標號映射到M個交錯體。上面描述了部分示例性的時隙—交錯體映射方案。也可使用其他映射方案，但這也落入本發明的保護範圍。
可通過各種方式把時隙分配給T個數據流。在第一種時隙分配方案中，為各數據流分配超級幀中足夠數量的時隙，來發送非負整數個數據分組(如，0或更多個數據分組)。對於本方案而言，可定義數據分組具有固定尺寸(如，預定數量的信息比特)。各個固定尺寸的數據分組可被編碼和調製，來生成具有可變尺寸的編碼分組，所述尺寸取決於該分組使用的編碼和調製方案。因而，發送該編碼分組所需的時隙數量取決於該分組使用的編碼和調製方案。
在第二種時隙分配方案中，為各數據流分配超級幀中非負整數個時隙，且在各個分配時隙中發送整數個數據分組。在任何給定時隙中發送的所有數據分組可使用相同的編碼和調製方案。各個數據分組的尺寸取決於(1)在該時隙中發送的數據分組數量；和(2)該時隙所用的編碼和調製方案。對於本方案，數據分組可具有可變尺寸。
也可按照其它方式，把時隙分配給數據流。為清楚起見，以下的描述假設系統使用第一時隙分配方案。
每個數據流可採用各種方式進行編碼。在一個實施例中，各數據流是採用連結碼進行編碼的，連結碼包括內部碼和外部碼。外部碼可以是塊碼，如裡德—所羅門(RS)碼或其它碼。內部碼可以是Turbo碼、卷積碼或其它碼。
圖6示出了採用裡德—所羅門碼的示例性外部編碼方案。將數據流分為多個數據分組。在一個實施例中，各數據分組具有固定尺寸且包含預定數量的信息比特或L個信息字節(如，1000比特或125位元組)。該數據流的數據分組被寫入一個存儲器的多行中，每行一個分組。將Krs個數據分組寫入Krs行之後，逐列地執行塊編碼，一次一列。在一個實施例中，每列包含Krs個字節(一行一個字節)，並且用(Nrs，Krs)裡德—所羅門碼進行編碼，從而生成一個包含Nrs個字節的相應碼字。該碼字的前Krs個字節是數據字節(也被稱為系統字節)，後面的Nrs-Krs個字節是奇偶字節(可由無線設備用於糾錯)。裡德—所羅門編碼為每個碼字產生Nrs-Krs個奇偶字節，並寫入Krs行數據之後存儲的Nrs-Krs至Nrs行中。一個RS塊包含Krs行數據和Nrs-Krs行奇偶字節。在一個實施例中，Nrs＝16，K是可配置參數，例如Krs∈{12，14，16}。當Krs＝Nrs時，裡德—所羅門碼無效。使用Turbo內部碼對RS塊的每個數據/奇偶分組(或，每個行)進行編碼，從而產生相應的編碼分組。碼塊包含用於該RS塊的Nrs行的Nrs個編碼分組。
每個碼塊的Nrs個編碼分組可採用各種方式發送。例如，可在一個超級幀中發送各個碼塊。各超級幀可分為若干幀(如，四個)。各碼塊可分為若干個子塊(如，四個)且該碼塊的各子塊可在該超級幀的一幀中發送。在一個超級幀的多個部分傳輸各個碼塊可提供時間分集。
每個數據流可以使用或不使用分層編碼來傳輸，其中，術語「編碼」在本文中表示信道編碼，而非發射機中的數據編碼。一個數據流可以包括兩個被稱為基本流和增強流的子流。基本流可以攜帶發送給該基站的覆蓋區內的所有無線設備的基本信息。增強流可以攜帶發送給觀測到較好信道狀況的無線設備的附加信息。通過分層編碼，對基本流進行編碼和調製，以生成第一調製符號流，對增強流進行編碼和調製，以生成第二調製符號流。基本流和增強流使用的編碼和調製方案可以相同，也可以不同。然後，將這兩個調製符號流進行縮放和組合，以獲得一個數據符號流。
表1示出了系統100可支持的8種「模式」的一個示例性集合。為這8種模式指定標號1至8。每個模式關聯於特定的調製方案(例如，QPSK或16-QAM)和特定的內部碼率(如1/3、1/2或2/3)。前五種模式只用於對基本流進行「常規」編碼，後三種模式用於對基本流和增強流進行分層編碼。為簡單起見，對於各分層編碼模式，基本流和增強流採用相同的調製方案和內部碼率。
表1
表1的第四列表示對於每種模式發送一個固定尺寸分組所需的時隙的數量。表1假設一個分組大小為2·S個信息比特並且每個時隙有S個可用子帶(如，S＝500)。每個時隙具有S個數據符號的容量，因為該時隙被映射到具有S個可用子帶的一個交錯體，且每個子帶攜帶一個數據符號。對於模式1，可以使用碼率為1/3的內部碼對具有2·S個信息比特的一個數據分組進行編碼，以生成6·S個編碼比特，並使用QPSK映射為3·S個數據符號。該數據分組的3·S個數據符號在3個時隙發送，每個時隙攜帶S個數據符號。可對表1中的其它各種模式執行相似的處理。
表1示出了一種示例性的設計。也可使用具有其它尺寸(如，500個信息比特，2000個信息比特等)的數據分組。例如，也可使用多個分組尺寸，以便於每個分組可在整數個時隙中發送。例如，尺寸為1000個信息比特的分組可用於模式1、2和4，尺寸為1333信息比特的分組可用於模式3和5。通常，系統可以支持任何數量的模式，並且，每種模式可以對應於任何數量的編碼和調製方案，任何數量的數據分組尺寸及任何分組尺寸。
圖7A示出了針對表1中前5種模式的每一種，使用一個時隙在各整數個符號周期，最小整數個數據分組的傳輸。一個數據分組可使用一個時隙發送(1)對於模式1而言，3個符號周期，(2)對於模式2而言，2個符號周期，以及(3)對於模式4而言，1個符號周期。對於模式3而言，兩個數據分組可使用一個時隙在3個符號周期中發送，這是因為每個數據分組佔用1.5個時隙來發送。對於模式5而言，4個數據分組可使用一個時隙在3個符號周期中發送，這是因為每個數據分組佔用0.75個時隙來發送。
圖7B示出了針對表1中前5種模式的每一種，在一個符號周期中使用整數個時隙，進行最小整數個數據分組的傳輸。一個數據分組可在一個符號周期中發送，使用(1)對於模式1而言，3個時隙，(2)對於模式2而言，2個時隙，(3)對於模式4而言，1個時隙。對於模式3而言，兩個數據分組可在一個符號周期使用3個時隙來發送。對於模式5而言，4個數據分組可在一個符號周期中使用3個時隙來發送。
如圖7A和7B所示，針對各種模式(不包括模式4)，可採用若干種方式來發送最小數目的數據分組。在較短的時間周期中發送最小數目的數據分組縮短了接收所述數據分組所需要的ON(接通)時間，但提供較少的時間分集。在較長的時間周期中發送最小數目的數據分組，反過來也成立。
圖8A示出了對於模式1，將單個編碼分組分割3個時隙。這3個時隙可用於一個符號周期中的3個不同交錯體和3個不同符號周期的一個交錯體。這三個時隙可觀測到不同的信道狀況。在分割成3個時隙之前，該編碼分組的比特先進行交織(如，重排序)。各編碼分組的交織可隨機化該編碼分組上比特的信噪比(SNR)，從而改善解碼性能。可採用本領域公知的各種方式執行交織。交織也可以是，編碼分組的相鄰比特不在同一符號周期中發送。
圖8B示出了對於模式5，將4個編碼分組分割成3個時隙。如圖8B所示，這3個時隙可被4個編碼分組順序地填充。當若干個編碼分組共享一個時隙(如，對於模式3和5)，在該時隙中發送的所有比特將被交織，從而，在該時隙中發送的各編碼分組的比特分布在用於該時隙的子帶上。各時隙上的交織為在該時隙中發送的各編碼分組提供了頻率分集並改善了解碼性能。
一個時隙上的交織可採用多種方式執行。在一個實施例中，首先把用於在一個給定時隙中發送的所有編碼分組的比特映射為數據符號，然後把數據符號以變換(permutated)方式映射到用於該時隙的子帶。對於符號到子帶映射，最初形成具有S′個順序值的第一序列，編號為0至S′-1。然後生成S′個值的第二序列，其中第二序列中的第i個值等於第一序列中的第i個值的比特反轉。去除第二序列中所有等於和大於S′的值，得到具有S個值的第三序列，編號為從0至S-1。將第三序列中的每個值增加1，從而得到S個變換標號值的序列，範圍為從1至S，並被表示為F(j)。該時隙中的第j個數據符號，被映射到用於該時隙的交錯體的第F(j)個子帶。例如，如果S＝500且S′＝512，那麼，第一序列為{0，1，2，3，…，510，511}，第二序列為{0，256，128，384，…，255，511}且第三序列為{0，256，128，384，…，255}。序列F(j)僅需要計算一次，並可用於所有時隙。也可使用其它符號到子帶映射方案以實現各時隙上的交織。
通常，在各超級幀中，每個數據流可攜帶任何數量的數據分組，這取決於該流的數據速率。基於各數據流的數據速率，並受限於時隙的可用性和其它可能因素，為各數據流分配超級幀中足夠數量的時隙。例如，在各符號周期中，將各數據流約束在一個指定最大數量的時隙，這取決於該數據流所用的模式。將各數據流限制在一個指定最大數據速率，即對於該數據流，在各個符號周期中可發送的最大數量的信息比特。最大數據速率通常由無線設備的解碼和緩衝能力設定。將各個數據流限制在最大數據速率內，可以確保該數據流可由具備規定解碼和緩衝能力的無線設備進行恢復。最大數據速率限制了對於該數據流，在各個符號周期可發送的最大數量的數據分組。然後，最大數量的時隙可通過數據分組的最大數量和該數據流採用的模式來確定。
在一個實施例中，在任何給定符號周期中，可為各數據流分配整數個時隙，並且多個數據流不共享一個交錯體。對於這個實施例而言，在每個符號周期中的M-1個數據時隙上，最多可發送M-1個數據流，假設有一個時隙用於FDM導頻。在另一個實施例中，多個數據流可共享一個交錯體。
圖9A示出了基站110中的TX數據處理器120的一個實施例的框圖。TX數據處理器120包括T個TX數據處理器910a至910t，用於T個數據流；TX開銷數據處理器930，用於開銷/控制數據；導頻處理器932，用於TDM和FDM導頻；復用器(Mux)940。每個TX數據流處理器910處理各數據流{di}，從而生成相應的數據符號流{Yi}，其中i∈{l…T}。
在每個TX數據流處理器910中，編碼器912接收其數據流{di}的數據分組並對其進行編碼，並提供編碼分組。編碼器912按照如，包括裡德—所羅門外部碼和Turbo碼或卷積碼的內部碼的連結碼，執行編碼。在這種情況下，編碼器912將Krs個數據分組的每個塊進行編碼，從而生成Nrs個編碼分組，如圖6所示。編碼增加了該數據流傳輸的可靠性。編碼器912也可為各編碼分組生成並附加循環冗餘校驗(CRC)值，該值可被無線設備用來進行差錯檢測(如，判斷該分組的解碼正確或錯誤)。編碼器912也可重新排列該編碼分組。
交織器914從編碼器912接收編碼分組並對各編碼分組的比特進行交織，從而生成交織分組。交織為分組提供了時間和/或頻率分集。然後，將時隙緩衝器916用分配給該數據流的所有時隙的交織分組進行填充，如圖8A或8B所示。
加擾器918接收每個時隙的比特並利用PN序列將其進行加擾，以隨機化該比特。M個不同的PN序列可用於M個時隙標號。生成M個PN序列可利用，如，線性反饋移位寄存器(LFSR)，其實現了一個特定的生成多項式，如，g(x)＝x15+x14+1。對各個時隙，LFSR可採用不同的15比特初始值。另外，LFSR可在每個符號周期的開始重置。加擾器918也可用PN序列中的一個比特對一個時隙的各個比特執行異或操作，來生成加擾比特。
比特符號映射單元920從加擾器918接收每個時隙的加擾比特，按照為該數據流選中的編碼方案(如，QPSK或16-QAM)，把這些比特映射成調製符號，並為該時隙提供數據符號。實現符號映射可通過(1)將B個比特的集合進行分組，以形成B比特的二進位值，其中B≥1；(2)將每個B比特的二進位值映射成選中調製方案的信號圖(signal constellation)中的一點的複數值。基於該數據流選中的模式，確定編碼器912的外部碼和內部碼以及映射單元920的調製方案。
如果該數據流是使用分層編碼來發送的，那麼基本流可利用處理單元912至920的一個集合來處理，從而生成調製符號的第一個流，同時增強流可利用處理單元912至920的另一個集合來處理，從而生成調製符號的第二個流(為簡單起見，未在圖9中示出)。基本流和增強流可使用如表1所示的相同編碼和調製方案，或使用不同的編碼和調製方案。然後，組合器接收並對第一和第二調製符號流進行組合，以生成該數據流的數據符號。分層編碼也可採用其他方式執行。例如，把基本流和增強流的加擾比特提供給單個比特符號映射單元，該單元為該數據流提供數據符號。
時隙—交錯體映射單元922基於該系統採用的時隙—交錯體映射方案，把分配給數據流{di}的每個時隙映射到合適的交錯體(如圖5所示)。然後，符號—子帶映射單元924把每個時隙的S個數據符號映射到合適的子帶，該子帶位於該時隙映射的交錯體中。可採樣一種如上所述的方式執行符號子帶映射，把S個數據符號分布到用於該時隙的S個子帶上。映射單元924為數據流{di}提供數據符號，該數據流被映射到用於該數據流的合適子帶上。
TX開銷數據處理器930按照開銷/控制數據採用的編碼和調製方案，處理開銷/控制數據，並提供開銷符號。導頻處理器932對TDM和FDM導頻進行處理並提供導頻符號。復用器940從TX數據處理器910a至910t接收T個數據流的映射數據符號，從開銷數據處理器930接收開銷符號，從導頻處理器932接收導頻符號，以及還接收保護符號。復用器940基於控制器140的MUX_TX控制，把數據符號、開銷符號、導頻符號和保護符號提供到合適的子帶和符號周期上，並輸出一個複合符號流{YC}。
圖9B示出了基站110中的調製器130的一個實施例的框圖。調製器130包括傅立葉反變換(IFFT)單元950和循環前綴生成器952。對於每個符號周期，IFFT單元950使用N點IFFT，把總共N個子帶的N個符號變換到時域，從而獲得包含N個時域碼片的「變換後」採樣。為了抵抗由頻率選擇性衰落所導致的符號間幹擾(ISI)，循環前綴生成器952重複每個變換後符號的某一部分(或C個採樣)，以形成相應的包含N+C個採樣的OFDM符號。重複的部分常被稱為循環前綴或保護間隔。例如，對於N＝4096，循環前綴長度可以是C＝512。每個OFDM符號在一個OFDM符號周期(或簡稱，符號周期)中進行發送，即N+C個採樣周期。循環前綴生成器952為複合符號流{YC}提供輸出採樣流{y}。
圖10A示出了無線設備150的解調器160的一個實施例的框圖。解調器160包括循環前綴去除單元1012、傅立葉變換單元1014、信道估計器1016和檢測器1018。循環前綴去除單元1012去除收到的每個OFDM符號的循環前綴，並為收到的OFDM符號提供包含N個輸入採樣的序列{x(n)}。傅立葉變換單元1014對每個選中的交錯體m的輸入採樣序列{x(n)}執行部分傅立葉變換，並為該交錯體提供一個包含S個接收符號集合{Xm(k)}，其中m＝1...M。信道估計器1016基於輸入採樣序列{x(n)}，獲得各選中交錯體m的信道增益估計值 檢測器1018對於各選中交錯體，利用該交錯體的信道增益估計值 檢測(如，均衡或匹配濾波)包含S個接收符號集合{Xm(k)}，並為該交錯體提供S個檢測數據符號 圖10B示出了無線設備150中的RX數據處理器170的一個實施例的框圖。復用器1030從檢測器1018接收所有交錯體的檢測數據符號，基於MUX_RX控制，對各符號周期的檢測數據和開銷符號進行復用，並把每個相關檢測數據符號流提供給相應的RX數據流處理器1040，以及把檢測後的開銷符號流提供給RX開銷數據處理器1060。
在每個RX數據流處理器1040中，子帶—符號解映射單元1042把選中交錯體中各個子帶上收到的符號映射到一個時隙中的合適位置。交錯體—時隙解映射單元1044把各選中交錯體映射到合適的時隙。符號—比特解映射單元1046把各時隙收到的符號映射成編碼比特。解擾器1048對各時隙的編碼比特進行解擾並提供解擾數據。時隙緩衝器1050緩衝一個或多個時隙的解擾數據，當需要時執行分組重組，並提供解擾分組。解交織器1052對每個解擾分組進行解交織，並提供解交織分組。解碼器1054對解交織分組進行解碼，並提供數據流{di}的解碼數據分組。通常，RX數據流處理器1040內的各單元中的處理與圖9A中TX數據流處理器910內的相應單元中的處理是互補的。符號—比特解映射和解碼按照該數據流採用的模式執行。RX開銷數據處理器1060處理收到的開銷符號，並提供解碼後的開銷數據。
由於M個交錯體的周期性結構，傅立葉變換單元1014對每個選中的交錯體m執行部分S′點傅立葉變換，從而獲得該交錯體的S個接收符號集合{Xm(k)}。對於包括交錯體m(其中m＝1…M)的所有S個子帶S′個子帶，傅立葉變換可表示為X(Mk+m)=n=1Nx(n)WN(Mk+m)n,]]>=n=1Nx(n)WNmnWS'kn,]]>其中k＝1…S′，公式(1)其中x(n)是採樣周期n的輸入採樣，WN=e-j2(-1)(-1)N]]>且N＝M·S′。
可定義以下公式x~m(n)=x(n)WNmn,]]>其中n＝1...N，且公式(2)gm(n)=i=0M-1x~m(Si+n),]]>其中n＝1..S′， 公式(3)其中 是旋轉(rotated)採樣，通過將輸入採樣x(n)旋轉WNmn=e-j2(m-1)(n-1)N]]>而獲得的，該值是隨採樣不同而變化的一個向量(在指數部分中，項m-1和n-1的-1是由於標號計數方案從1而非0開始)。
gm(n)是時域值，通過累加M個旋轉採樣值而獲得，這些旋轉採樣值被S′個採樣值間隔開來。
公式(1)也可表示為Xm(k)=X(Mk+m)=n=1S1gm(n)WS1kn,]]>其中k＝1...S′公式(4)交錯體m的部分S′點傅立葉變換可如下執行。對於一個符號周期，序列{x(n)}中N個輸入採樣的每個首先被旋轉WNmn，如公式(2)所示，從而獲得N個旋轉採樣序列 在M個旋轉採樣的S′個集合中，累加旋轉採樣，從而獲得S′個時域值{gm(n)}，如公式(3)所示。每個集合包括序列 中的每個第S′個旋轉採樣值，其中S′個集合與序列 中不同的起始旋轉採樣相關聯。在S′時域值{gm(n)}上執行正常的S′點傅立葉變換，以獲得交錯體m的S′個接收符號。保留S個可用子帶的接收符號，並丟棄S′-S個不可用子帶的接收符號。
對於信道估計而言，可對用於FDM導頻的交錯體p的N個輸入採樣執行部分S′點傅立葉變換，以獲得S個接收導頻符號的一個集合，{Xp(k)}或X(M·k+p)。然後去掉接收導頻符號上的調製，以獲得交錯體p中子帶的信道增益估計值 ，如下所示Hp^(k)=H^(Mk+p)=X(Mk+p)p*(Mk+p),]]>其中k＝1…S′，公式(5)其中P(M·k+p)是交錯體p的第k個子帶的已知導頻符號且「*」指復共軛。公式(5)假設所有S′個子帶都用於導頻傳輸。然後，對信道增益估計值 執行S′點IFFT，以獲得S′個調製時域信道增益的一個序列{hp(n)}，該值可表示為hp(n)=h(n)WNpn,]]>其中n＝1…S′。然後將序列{hp(n)}的信道增益值通過乘以WN-pm進行解旋轉，從而獲得S′個解旋轉的時域信道增益估計值h(n)=hp(n)WN-Pn,]]>其中n＝1…S′。
交錯體m中子帶的信道增益估計可以表示為H^m(k)=H^(Mk+m),]]>=SSh(n)WN(Mk+m)n,]]>=n=1n=1h(n)WNmnWSkn,]]>其中k＝1…S′。公式(6)如公式(6)中指出的那樣，獲得交錯體m中子帶的信道增益估計可通過以下方式首先，把序列{h(n)}中各個旋轉時域信道增益估計乘以WNmn，從而獲得S′個旋轉信道增益值的一個序列 對序列 進行正常S′點IFFT，以獲得交錯體m中子帶的S′個信道增益估計。可以把利用WN-pn的hp(n)的解旋轉和利用WNmn的h(n)的旋轉結合起來，以便於交錯體m的旋轉信道增益值可如下獲得hm(n)=hp(n)WN(m-p)n,]]>其中n＝1…S′。
在上面描述了一個示例性的信道估計方案。信道估計也可採用其它方式執行。例如，為用於導頻傳輸的不同交錯體獲得的信道估計，可經過濾波(如，在時間上)和/或後處理(如，基於該衝激響應{h(n)}的最小二乘估計)，從而為每個相關交錯體獲得更準確的信道估計。
這裡描述的復用技術可通過多種方式來實現。例如，這些技術可以用硬體、軟體或軟硬體結合的方式來實現。對於硬體實現，用於在基站中執行復用的處理單元可以實現在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位訊號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、用於執行此處所述功能的其他電子單元或其組合中。用於在無線設備中執行互補處理的處理單元也可以實現在一個或多個ASIC、DSP等中。
對於軟體實現，這裡描述的復用技術可用執行此處所述功能的模塊(例如，過程、函數等)來實現。這些軟體代碼可以存儲在存儲器單元(如，圖1中的存儲器單元142或182)中，並由處理器(如控制器140或180)執行。存儲器單元可以實現在處理器內或處理器外，在後一種情況下，它經由本領域內公知的各種手段，可通信地連接到處理器。
所述公開實施例的上述描述可使得本領域的技術人員能夠實現或者使用本發明。對於本領域技術人員來說，這些實施例的各種修改是顯而易見的，並且這裡定義的總體原理也可以在不脫離本發明的精神和範圍的基礎上應用於其他實施例。因此，本發明並不限於這裡給出的實施例，而是與符合這裡公開的原理和新穎特徵的最廣範圍相一致。
權利要求
1.一種用於在無線多載波通信系統中傳輸數據的方法，包括把時隙分配給多個數據符號流中的每一個，其中每個時隙是一個傳輸單元，並且，多個時隙在每個符號周期中是頻分復用的；將每個數據符號流中的數據符號復用到分配給該數據符號流的時隙上；以及使用所述多個數據符號流的復用數據符號，形成一個複合符號流，其中，接收機可獨立地恢復出所述多個數據符號流。
2.如權利要求1所述的方法，還包括利用可用於傳輸的U個頻率子帶，形成多個不重疊的交錯體，其中U＞1，並且，每個交錯體是從所述U個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合；以及將每個符號周期中的所述多個時隙映射到所述多個交錯體。
3.如權利要求1所述的方法，還包括利用可用於傳輸的多個頻率子帶，形成2N個不重疊的交錯體，其中N≥1，並且，每個交錯體是從所述多個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合；以及將每個符號周期的所述多個時隙映射到所述2N個交錯體。
4.如權利要求3所述的方法，其中，N等於1、2、3或4。
5.如權利要求2所述的方法，其中，所述形成所述多個不重疊的交錯體包括用相同數量的頻率子帶形成所述多個交錯體。
6.如權利要求2所述的方法，其中，所述形成所述多個不重疊的交錯體包括通過使每個交錯體中的頻率子帶與剩餘的每個交錯體中的頻率子帶相交錯，形成所述多個交錯體。
7.如權利要求2所述的方法，其中，所述形成所述多個不重疊的交錯體包括形成多個頻率子帶組，每個組包括的頻率子帶均勻地分布在該系統總共T個頻率子帶中，其中T≥U，以及利用從相應頻率子帶組中選擇出來的頻率子帶，形成各個交錯體。
8.如權利要求2所述的方法，其中，所述把時隙分配給所述多個數據符號流中的每個流包括在每個符號周期中，把所述多個交錯體中的每一個分配給一個數據符號流，如果存在的話。
9.如權利要求2所述的方法，其中，每個符號周期中的所述多個時隙通過時隙標號來標識，所述方法還包括對於每個符號周期，基於一種映射方案，將所述時隙標號映射到所述多個交錯體。
10.如權利要求9所述的方法，其中，將所述時隙標號映射到所述多個交錯體包括在不同的符號周期中，將用於數據傳輸的每個時隙標號映射到所述多個交錯體中的不同交錯體。
11.如權利要求2所述的方法，還包括將復用到每個分配的時隙上的數據符號分布於該時隙所映射到的所述交錯體中的頻率子帶。
12.如權利要求11所述的方法，其中，所述將復用到每個分配的時隙上的數據符號進行分布包括將該時隙中發送的各個數據分組的數據符號分布於該時隙所映射到的所述交錯體中的頻率子帶。
13.如權利要求2所述的方法，還包括從每個符號周期內的所述多個時隙中，選擇用於導頻傳輸的時隙；以及將導頻符號復用到所述用於導頻傳輸的時隙上。
14.如權利要求13所述的方法，還包括在不同的符號周期中，把所述用於導頻傳輸的時隙映射到不同的交錯體。
15.如權利要求13所述的方法，還包括把每個符號周期中的所述多個時隙映射到所述多個交錯體，以使用於導頻傳輸的交錯體到用於數據傳輸的交錯體具有不同的距離。
16.如權利要求9所述的方法，還包括分配至少一個時隙標號用於導頻傳輸；以及分配剩餘的時隙標號用於數據傳輸。
17.如權利要求16所述的方法，還包括將所述用於導頻傳輸的至少一個時隙標號映射到至少一個預定的交錯體；以及在不同的符號周期中，將用於數據傳輸的每個時隙標號映射到不同的交錯體。
18.如權利要求1所述的方法，還包括處理多個數據流，以獲得所述多個數據符號流，一個數據符號流對應於一個數據流。
19.如權利要求1所述的方法，其中，所述將所述時隙分配給所述多個數據符號流中的每一個包括基於每個數據符號流所用的至少一個分組尺寸以及至少一種編碼和調製方案，向該數據符號流分配特定數量的時隙。
20.如權利要求18所述的方法，其中，所述處理所述多個數據流包括按照一種編碼方案，對每個數據流的數據分組進行編碼，從而生成所述數據流的編碼分組；以及按照一種調製方案，對每個數據流的所述編碼分組進行調製，從而生成所述相應數據符號流的數據符號。
21.如權利要求18所述的方法，其中，所述對每個數據流的數據分組進行編碼包括對預定時間周期的每個幀中的各數據流的整數個數據分組進行編碼；以及其中，所述將時隙分配給所述多個數據符號流中的每一個包括基於在每幀中發送的每個數據流的數據分組的數量，將整數個時隙分配給該幀中的相應數據符號流。
22.如權利要求1所述的方法，其中，所述將時隙分配給所述多個數據符號流中的每一個包括根據每個數據符號流所用的解碼約束以及編碼和調製方案，為該數據符號流分配特定數量的時隙。
23.無線多載波通信系統中的一種裝置，包括控制器，用於把時隙分配給多個數據符號流中的每一個，其中每個時隙是一個傳輸單元，並且，多個時隙在每個符號周期內是頻分復用的；以及數據處理器，用於把每個數據符號流中的數據符號復用到分配給該數據符號流的時隙上，並且，利用所述多個數據符號流的復用數據符號，形成一個複合符號流，其中，接收機可獨立地恢復出所述多個數據符號流。
24.如權利要求23所述的裝置，其中，所述控制器還利用可用於傳輸的U個頻率子帶，形成多個不重疊的交錯體，其中U＞1，並且，將每個符號周期中的所述多個時隙映射到所述多個交錯體，每個交錯體是從所述U個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合。
25.如權利要求24所述的裝置，其中，每個符號周期中的所述多個時隙通過時隙標號來標識，以及其中，對於每個符號周期，所述數據處理器還基於一種映射方案，將所述時隙標號映射到所述多個交錯體。
26.如權利要求23所述的裝置，其中，所述控制器還在每個符號周期中，從所述多個時隙中選擇用於導頻傳輸的時隙，以及其中，所述數據處理器還將導頻符號復用到所述用於導頻傳輸的時隙上。
27.如權利要求23所述的裝置，其中，所述控制器還基於每個數據符號流所用的至少一個分組尺寸以及至少一種編碼和調製方案，為該數據符號流分配特定數量的時隙。
28.如權利要求23所述的裝置，其中，所述數據處理器還處理多個數據流，以獲得所述多個數據符號流，一個數據符號流對應於一個數據流。
29.如權利要求23所述的裝置，其中，所述無線多載波通信系統採用正交頻分復用(OFDM)。
30.如權利要求23所述的裝置，其中，所述無線多載波通信系統是廣播系統。
31.無線多載波通信系統中的一種裝置，包括分配模塊，用於為所述多個數據流中的每個數據流分配時隙，其中，每個時隙是一個傳輸單元，並且多個時隙在每個符號周期中是頻分復用的；數據符號復用模塊，用於把每個數據符號流中的數據符號復用到分配給該數據符號流的所述時隙上；以及複合符號流形成模塊，用於使用所述多個數據符號流的復用數據符號，形成一個複合符號流，其中，接收機可獨立地恢復出所述多個數據符號流。
32.如權利要求31所述的裝置，還包括交錯體形成模塊，利用可用於傳輸的U個頻率子帶，形成多個不重疊的交錯體，其中U＞1，並且每個交錯體是從所述U個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合；以及時隙映射模塊，用於將每個符號周期中的所述多個時隙映射到所述多個交錯體。
33.如權利要求32所述的裝置，其中，每個符號周期中的所述多個時隙通過時隙標號來標識，所述裝置還包括映射模塊，用於基於一種映射方案，針對每個符號周期，將所述時隙標號映射到所述多個交錯體。
34.如權利要求31所述的裝置，還包括選擇模塊，用於在每個符號周期中，從所述多個時隙中選擇用於導頻傳輸的時隙；以及導頻符號復用模塊，用於將導頻符號復用到所述用於導頻傳輸的時隙上。
35.如權利要求31所述的裝置，還包括處理模塊，用於處理多個數據流，以獲得所述多個數據符號流，一個數據符號流對應於一個數據流。
36.一種用於在無線多載波通信系統中接收數據的方法，包括從由該系統中的發射機發射的多個數據流中，選擇至少一個需要進行恢復的數據流；確定用於各選中數據流的時隙，其中每個時隙是一個傳輸單元，並且多個時隙在每個符號周期中是頻分復用的，其中，把所述多個數據流中的每個流的數據符號復用到分配給該數據流的時隙上，以及其中，接收機可獨立地恢復出所述多個數據流；把在用於各選中數據流的時隙內獲得的檢測數據符號復用到一個檢測數據符號流上，其中，每個檢測數據符號是數據符號的估計值，並且至少有一個檢測數據符號流是針對所選擇的至少一個需要進行恢復的數據流而獲得的；以及處理每個檢測數據符號流，從而獲得相應的解碼數據流。
37.如權利要求35所述的方法，還包括將每個符號周期中的所述多個時隙映射到多個不重疊的交錯體，所述多個不重疊的交錯體是使用用於傳輸的U個頻率子帶而形成的，其中U＞1，並且，每個交錯體是從所述U個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合。
38.如權利要求37所述的方法，其中，每個符號周期中的所述多個時隙通過時隙標號來標識，並且其中，所述映射每個符號周期內的所述多個時隙包括基於一種映射方案，在每個符號周期內，將所述時隙標號映射到所述多個交錯體。
39.如權利要求36所述的方法，還包括針對用於各選中數據流的每個時隙，執行部分傅立葉變換，以獲得該時隙的接收數據符號，所述部分傅立葉變換是針對少於該系統中所有頻率子帶的傅立葉變換；以及對用於各選中數據流的每個時隙的接收數據符號進行檢測，以獲得該時隙的檢測符號。
40.如權利要求36所述的方法，還包括對用於導頻傳輸的每個時隙，執行部分傅立葉變換，以獲得該時隙的信道估計。
41.如權利要求40所述的方法，還包括基於根據用於導頻傳輸的時隙而獲得的信道估計，獲得用於各選中數據流的每個時隙的信道估計。
42.無線多載波通信系統中的一種裝置，包括控制器，用於從由該系統中的發射機發射的多個數據流中，選擇至少一個需要進行恢復的數據流，並確定用於各選中數據流的時隙，其中每個時隙是一個傳輸單元，並且多個時隙在每個符號周期內是頻分復用的，其中，把所述多個數據符號流中的每個流的數據符號復用到分配給該數據符號流的時隙上，以及其中，接收機可獨立地恢復出所述多個數據符號流；以及數據處理器，把在用於各選中數據流的時隙內獲得的檢測數據符號復用到一個檢測數據符號流上，並且處理每個檢測數據符號流，從而獲得相應的解碼數據流，其中，每個檢測數據符號是數據符號的估計值，並且至少有一個檢測數據符號流是針對所選擇的至少一個需要恢復的數據流而獲得的。
43.如權利要求42所述的裝置，其中，所述控制器還將每個符號周期中的所述多個時隙映射到多個不重疊的交錯體，所述多個不重疊的交錯體是使用可用於傳輸的U個頻率子帶而形成的，其中U＞1，並且每個交錯體是從所述U個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合。
44.如權利要求42所述的裝置，還包括解調器，對用於各選中數據流的每個時隙，執行部分傅立葉變換，以獲得該時隙的接收數據符號，以及，對用於各選中數據流的每個時隙的接收數據符號進行檢測，以獲得該時隙的檢測符號。
45.無線多載波通信系統中的一種裝置，包括選擇模塊，用於從由該系統中一個發射機發射的多個數據流中，選擇至少一個需要進行恢復的數據流；確定模塊，確定用於各選中數據流的時隙，其中每個時隙是一個傳輸單元，並且多個時隙在每個符號周期內是頻分復用的，其中，把所述多個數據流中的每個流的數據符號復用到分配給該數據流的時隙上，以及其中，接收機可獨立地恢復出所述多個數據流；復用模塊，把在用於各選中數據流的時隙內獲得的檢測數據符號復用到一個檢測數據符號流上，其中，每個檢測數據符號是數據符號的估計值，並且至少有一個檢測數據符號流是針對所選擇的至少一個需要恢復的數據流而獲得的；以及處理模塊，用於處理每個檢測數據符號流，從而獲得相應的解碼數據流。
46.如權利要求45所述的裝置，還包括映射模塊，用於將每個符號周期中的所述多個時隙映射到多個不重疊的交錯體，所述多個不重疊的交錯體是使用可用於傳輸的U個頻率子帶而形成的，其中U＞1，並且每個交錯體是從所述U個頻率子帶中選擇出來的頻率子帶的一個不同集合。
47.如權利要求45所述的裝置，還包括部分傅立葉變換執行模塊，對用於各選中數據流的每個時隙，執行部分傅立葉變換，以獲得該時隙的接收數據符號；以及檢測執行模塊，對用於各選中數據流的每個時隙的接收數據符號執行檢測，以獲得該時隙的檢測符號。
全文摘要
描述了用於在OFDM系統中利用頻分復用(FDM)來復用多個數據流的技術。利用U個可用子帶形成M個不相交的「交錯體」。每個交錯體是一個S個子帶的不同集合，其中各交錯體的子帶與其他每個交錯體的子帶相交錯。可為每個符號周期定義M個時隙，並為所述M個時隙指派時隙標號1至M。可將所述時隙標號映射到交錯體，以使(1)對於每個時隙標號，實現頻率分集，並且(2)用於導頻傳輸的交錯體到用於每個時隙標號的交錯體具有不同的距離，這樣可以改善信道估計性能。每個數據流可被作為具有固定尺寸的數據分組來處理，並且可將不同數量的時隙用於各數據分組，這取決於該數據分組所採用的編碼和調製方案。
文檔編號H04L1/00GK101019397SQ200480038711
公開日2007年8月15日 申請日期2004年10月21日 優先權日2003年10月24日
發明者拉吉夫·維賈亞恩, 肯特·G·沃克, 拉古拉曼·克裡希納姆爾蒂, 拉馬斯瓦米·穆拉利 申請人:高通股份有限公司