專利名稱：：高數(shù)據(jù)速率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明主要地涉及通信，并且更具體地涉及用于高數(shù)據(jù)速率通信的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：無(wú)線通信系統(tǒng)正在廣域網(wǎng)(WAN)級(jí)、局域網(wǎng)(LAN)級(jí)和個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)級(jí)進(jìn)行擴(kuò)張。這些無(wú)線通信系統(tǒng)使用各種技術(shù)以允許同時(shí)接入到多個(gè)用戶。這些技術(shù)中最普遍的技術(shù)是將特定頻率分配給各用戶的頻分多址(FDMA)、將特定時(shí)隙分配給各用戶的時(shí)分多址(TDMA)和將特定的碼分配給各用戶的碼分多址(CDMA)。但是這些無(wú)線通信技術(shù)和各種調(diào)制技術(shù)受制于對(duì)提供給用戶的服務(wù)的容量和質(zhì)量存在限制的很多問(wèn)題。出于說(shuō)明的目的，以下段落簡(jiǎn)潔地描述這些問(wèn)題中的部分問(wèn)題。在無(wú)線通信系統(tǒng)中可能存在的一個(gè)問(wèn)題是多徑干擾。多徑千擾或者多徑之所以出現(xiàn)是因?yàn)樗鶄鬏數(shù)臒o(wú)線信號(hào)中的一些能量在它從源行進(jìn)到目的地時(shí)從比如建筑物或者山脈這樣的障礙物彈開。障礙物實(shí)際上造成傳輸信號(hào)的反射，而障礙物越多，它們所產(chǎn)生的反射就越多。這些反射然后沿著它們自己的傳輸路徑行進(jìn)到目的地(或者接收機(jī))。這些反射將包含與原信號(hào)相同的信息；然而，由于傳輸路徑長(zhǎng)度不同，所以反射信號(hào)將與原信號(hào)具有不同相位。結(jié)果，它們將通常在接收機(jī)中破壞性地與原信號(hào)相組合。這被稱為衰落。為了應(yīng)對(duì)衰落，當(dāng)前的系統(tǒng)通常嘗試估計(jì)多徑效應(yīng)，然后使用均衡器在接收機(jī)中補(bǔ)償它們。然而在實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn)有效的多徑補(bǔ)償。可能影響無(wú)線通信系統(tǒng)的操作的第二個(gè)問(wèn)題是來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)相鄰?fù)ㄐ判^(qū)的干擾。在FDMA/TDMA系統(tǒng)中，通過(guò)頻率重用失見(jiàn)劃來(lái)防止此類干擾。根據(jù)頻率重用規(guī)劃，可用的通信頻率被分配給通信系統(tǒng)內(nèi)的通信小區(qū)，從而不會(huì)在相鄰小區(qū)中使用同一頻率?；旧?，可用頻率被分成組。組的數(shù)目被稱為重用因子。然后通信小區(qū)被分組成集群，各集群包含與頻率組數(shù)目相同的小區(qū)。各頻率組然后被分配給各集群中的小區(qū)。因此，如果例如使用頻率重用因子7，則在每七個(gè)通信小區(qū)中特定通信頻率將僅被使用一次。由此，在任一組的七個(gè)通信小區(qū)中，各小區(qū)僅可以使用可用頻率的1/7，即各小區(qū)僅能夠使用可用帶寬的1/7。在CDMA通信系統(tǒng)中，各小區(qū)使用同一寬帶通信信道。為了避免與相鄰小區(qū)的干擾，各通信小區(qū)使用一組特定的擴(kuò)頻碼來(lái)使小區(qū)內(nèi)的通信區(qū)別于源自于小區(qū)以外的通信。因此，CDMA系統(tǒng)在它們避免重用規(guī)劃這一意義上節(jié)省了帶寬。但是正如將要討論的，還有限制CDMA系統(tǒng)中的帶寬的其它問(wèn)題。因此，在克服干擾時(shí)，通常會(huì)犧牲系統(tǒng)帶寬。隨著無(wú)線通信系統(tǒng)通過(guò)添加越來(lái)越多的用戶而持續(xù)擴(kuò)張，帶寬正在變成很寶貴的商品。因此，以帶寬換取系統(tǒng)性能是在所有無(wú)線通信系統(tǒng)中所固有的雖然必要卻又代價(jià)不菲的提議。上文只是可能影響常規(guī)無(wú)線通信系統(tǒng)的多種問(wèn)題中的兩個(gè)例子。這些例子也說(shuō)明無(wú)線通信系統(tǒng)性能的很多方面可以通過(guò)例如用以減少干擾、增加帶寬或者同時(shí)實(shí)現(xiàn)這二者的系統(tǒng)和方法來(lái)改進(jìn)。不但常規(guī)無(wú)線通信系統(tǒng)受到比如先前段落中所述問(wèn)題之類的問(wèn)題所影響，而且不同類型的系統(tǒng)也以不同方式在不同程度上受到影響。無(wú)線通信系統(tǒng)可以分成三類l)視線系統(tǒng)，可以包括點(diǎn)到點(diǎn)或者點(diǎn)到多點(diǎn)的系統(tǒng)；2)室內(nèi)非視線系統(tǒng)；以及3)室外系統(tǒng)，比如無(wú)線WAN。視線系統(tǒng)受上述問(wèn)題影響最小，而室內(nèi)系統(tǒng)例如由于信號(hào)從建筑物墻壁彈開而所受影響較大。迄今為止，室外系統(tǒng)是這三種系統(tǒng)中所受影響最大的。由于這些類型的問(wèn)題在無(wú)線發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的設(shè)計(jì)中是限制性的因素，所以這樣的設(shè)計(jì)必須針對(duì)它將在其中操作的具體系統(tǒng)類型來(lái)定制。在實(shí)踐中，各類系統(tǒng)實(shí)施特有通信標(biāo)準(zhǔn)，這些通信標(biāo)準(zhǔn)解決特定系統(tǒng)類型所特有的問(wèn)題。例如即使室內(nèi)系統(tǒng)使用與室外系統(tǒng)相同的通信協(xié)議和調(diào)制技術(shù)，接收機(jī)設(shè)計(jì)也仍然會(huì)不同，因?yàn)槎鄰胶推渌鼏?wèn)題是給定的系統(tǒng)類型所特有的并且必須以特有的解決方案來(lái)解決。如果可以開發(fā)既具有成本效率又有效的如下方法來(lái)應(yīng)對(duì)如上所述的這些問(wèn)題，則上述情況將并非必然，這些方法構(gòu)建可編程性使得設(shè)備可以針對(duì)不同類型的系統(tǒng)來(lái)重新配置而仍然保持優(yōu)良的性能。
發(fā)明內(nèi)容為了應(yīng)對(duì)以上問(wèn)題，提供一種高數(shù)據(jù)速率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，一種發(fā)射機(jī)包括基帶處理器，構(gòu)造為接收數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多個(gè)高信號(hào)值和低信號(hào)值，各高信號(hào)值和各低信號(hào)值具有第一時(shí)序間隔。本地振蕩器在第二時(shí)序間隔生成時(shí)鐘信號(hào)，而數(shù)字電路將高信號(hào)值和低信號(hào)值與時(shí)鐘信號(hào)相組合以在發(fā)送頻率處直接產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。用于發(fā)送的無(wú)線頻率的范圍可以直至11吉赫，并且可能通過(guò)使用高速振蕩器在發(fā)送頻率處直接產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。一種接收機(jī)構(gòu)造為接收通信信號(hào)，該通信信號(hào)在一個(gè)實(shí)施例中可以具有范圍可以在約百分之二十與約百分之二百之間的部分帶寬。該接收機(jī)包括高速模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，配置為將射頻信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)。從對(duì)于連同附圖一起的以下具體實(shí)施方式的研究中將理解本發(fā)明的這些以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中相似的參考標(biāo)號(hào)用來(lái)描述這些圖中多個(gè)視圖中的相同、相似或者對(duì)應(yīng)部分。在附圖的各圖中通過(guò)例子而不以限制性的方式來(lái)圖示這里所教導(dǎo)的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中圖1A是圖示了根據(jù)本發(fā)明劃分成多個(gè)子信道的寬帶信道的示例性實(shí)施例的示圖1B是圖示了無(wú)線通信系統(tǒng)中多徑效應(yīng)的示圖；圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明劃分成多個(gè)子信道的寬帶通信信道的另一示例性實(shí)施例的示圖3是圖示了將滾降因子應(yīng)用到圖1和圖2的子信道的示圖；圖4A是圖示了根據(jù)本發(fā)明針對(duì)寬帶通信信道分配子信道的示圖4B是圖示了根據(jù)本發(fā)明針對(duì)寬帶通信信道分配時(shí)隙的示圖；圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信的示例性實(shí)施例的示圖；圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明在圖5的無(wú)線通信系統(tǒng)中使用同步碼的示圖7是圖示了可以用來(lái)在圖5的無(wú)線通信系統(tǒng)中使同步碼相關(guān)的相關(guān)器的示圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明的同步碼相關(guān)的示圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明所配置的同步碼的互相關(guān)性的示圖10是圖示了根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)的另一示例性實(shí)施例的示圖11A是圖示了根據(jù)本發(fā)明可以如何對(duì)根據(jù)本發(fā)明的寬帶通信信道的子信道進(jìn)行分組的示圖IIB是圖示了根據(jù)本發(fā)明來(lái)分配圖IIA的子信道組的示圖12是圖示了在時(shí)域中圖11B的組分配的示圖13是圖示了根據(jù)本發(fā)明在圖10的無(wú)線通信系統(tǒng)中基于SIR測(cè)量來(lái)分配子信道的流程圖14是根據(jù)本發(fā)明所配置的發(fā)射機(jī)的示例性實(shí)施例的邏輯框圖15是用于在圖14的發(fā)射機(jī)中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的調(diào)制器的示例性實(shí)施例的邏輯框圖16是圖示了用于在圖15的調(diào)制器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的速率控制器的示例性實(shí)施例的示圖17是圖示了用于在圖15的調(diào)制器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的速率控制器的另一示例性實(shí)施例的示10圖18是圖示了用于在圖15的調(diào)制器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的頻率編碼器的示例性實(shí)施例的示圖19是用于在圖15的調(diào)制器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的TDM/FDM組塊的示例性實(shí)施例的邏輯框圖20是用于在圖15的調(diào)制器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的TDM/FDM組塊的另一示例性實(shí)施例的邏輯框圖21是用于在圖15的調(diào)制器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的移頻器的示例性實(shí)施例的邏輯框圖22是根據(jù)本發(fā)明所配置的接收機(jī)的邏輯框圖23是用于在圖22的接收機(jī)中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的解調(diào)器的示例性實(shí)施例的邏輯框圖24是用于在圖23的解調(diào)器中使用的根據(jù)本發(fā)明所配置的均衡器的示例性實(shí)施例的邏輯框圖25是根據(jù)本發(fā)明所配置的無(wú)線通信設(shè)備的示例性實(shí)施例的邏輯框圖26是不同通信方法的圖示；圖27是兩個(gè)超寬帶脈沖的圖示；圖28是由聯(lián)邦通信委員會(huì)于2002年4月22日所建立的超寬帶發(fā)射限制的圖表；圖29圖示了與本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例相一致的發(fā)射機(jī)；圖30圖示了各種信號(hào)的時(shí)序圖31圖示了與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相一致的幀；圖32a圖示了在圖29的發(fā)射機(jī)中利用的數(shù)字電路的一個(gè)實(shí)施例；圖32b圖示了在圖29的發(fā)射機(jī)中利用的數(shù)字電路的第二實(shí)施例；圖32c圖示了在圖29的發(fā)射機(jī)中利用的數(shù)字電路的第三實(shí)施例；圖33圖示了與本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例相一致的數(shù)據(jù)流；圖34圖示了與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相一致的接收機(jī)；圖35圖示了在圖29的發(fā)射機(jī)中利用的基帶處理器的第一部分的示意圖36圖示了在圖34的接收機(jī)中利用的基帶處理器的第二部分的示意圖37圖示了在圖36的基帶處理器中利用的多相位濾波器的一個(gè)實(shí)施例；圖38圖示了在圖36的基帶處理器中利用的多相位濾波器的另一實(shí)施例；圖39圖示了與本發(fā)明相一致的信號(hào)的另一時(shí)序圖40圖示了與本發(fā)明相一致的均衡器的一個(gè)實(shí)施例；圖41圖示了示例性FEC編碼器和示例性FEC解碼器；圖42圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所配置的示例性FEC編碼器；圖43圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例配置為根據(jù)輸入數(shù)據(jù)生成碼字的FEC編碼器；圖44具體地圖示了圖42的編碼器；圖45圖示了圖42的編碼器的進(jìn)一步細(xì)節(jié)；圖46圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例可以包括在解碼器中的示例性奇偶節(jié)點(diǎn)處理器；圖47圖示了圖45的奇偶節(jié)點(diǎn)處理器的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；圖48具體地圖示了圖45的奇偶節(jié)點(diǎn)處理器；以及圖49圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例所配置的奇偶節(jié)點(diǎn)處理器。將認(rèn)識(shí)到一些或者所有的圖都是用于說(shuō)明目的的示意性表示而并非必然地描繪了所示單元的實(shí)際相對(duì)大小或者位置。提供這些圖是為了圖示本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例，應(yīng)明確理解它們并不用來(lái)限制權(quán)利要求的范圍或者含義。具體實(shí)施例方式121.引言在以下段落中，將參照附圖通過(guò)例子來(lái)具體地描述本發(fā)明。盡管此發(fā)明能夠以很多不同形式來(lái)實(shí)施，但是在附圖中示出并且這里將具體地描述特定實(shí)施例，應(yīng)理解到本公開將被視為本發(fā)明原理的例子而本意不在于將本發(fā)明限制于所示和所述的特定實(shí)施例。也就是說(shuō)，在本說(shuō)明書中應(yīng)當(dāng)通篇地視所示實(shí)施例和例子為范例而不是對(duì)本發(fā)明的限制。如這里所用，"本發(fā)明"是指這里描述的本發(fā)明的任一實(shí)施例及其等同形式。另外，在本文中通篇對(duì)"本發(fā)明"的一個(gè)或者多個(gè)各種特征的提及并不意味著所有要求保護(hù)的實(shí)施例或者方法都必須包括所提及的一個(gè)或者多個(gè)特征。為了提高無(wú)線通信系統(tǒng)性能并且允許單個(gè)設(shè)備在仍然保持優(yōu)良性能的同時(shí)從一類系統(tǒng)移動(dòng)到另一類系統(tǒng)，這里描述的系統(tǒng)和方法提供如下各種通信方法，這些通信方法針對(duì)制約這些系統(tǒng)的各種普遍問(wèn)題來(lái)增強(qiáng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的性能，并且允許在各種系統(tǒng)中重新配置發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)以求最佳性能。因而，這里描述的系統(tǒng)和方法定義了一種將公共寬帶通信信道用于所有通信小區(qū)的信道接入?yún)f(xié)議。然而，該寬帶信道于是劃分成多個(gè)子信道。不同子信道然后分配給各小區(qū)內(nèi)的一個(gè)或者多個(gè)用戶。但是各小區(qū)內(nèi)的基站或者服務(wù)接入點(diǎn)發(fā)送一個(gè)占用寬帶信道整個(gè)帶寬的消息。各用戶的通信設(shè)備接收整個(gè)消息，但是僅對(duì)該消息中駐留于分配給用戶的子信道中的那些部分進(jìn)行解碼。對(duì)于例如點(diǎn)到點(diǎn)的系統(tǒng)，單個(gè)用戶可以^皮分配以所有子信道并且因此具有可為它們所用的全寬帶信道。另一方面，在無(wú)線WAN中，可以在多個(gè)用戶之間劃分子信道。在下文對(duì)示例性實(shí)施例的描述中，將盡可能地指出與不同類型的系統(tǒng)有關(guān)的實(shí)施差異或者特有的考慮。但是應(yīng)當(dāng)理解這里描述的系統(tǒng)和方法可適用于任何類型的通信系統(tǒng)。此外，比如通信小區(qū)、基站、服務(wù)接入點(diǎn)等術(shù)語(yǔ)可以互換地用來(lái)指代網(wǎng)絡(luò)在這些不同級(jí)別的共同方面。為了開始說(shuō)明這里描述的系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)，可以先開始考慮對(duì)于如圖1A中所示帶寬為5的單個(gè)寬帶通信信道100的多徑效應(yīng)。在傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)中通過(guò)信道100所發(fā)送的通信將包括被編碼和調(diào)制到RF載波上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比特或者符號(hào)，該RF載波的中心位于頻率/c并且占用帶寬5。一般而言，符號(hào)的寬度(或者符號(hào)持續(xù)時(shí)間)7被定義為因此，如果帶寬S等于100MHz，則符號(hào)持續(xù)時(shí)間r按照如下等式來(lái)定義7=〃^=〃/^^^^^^^=^^移丫一〃J當(dāng)接收機(jī)接收通信、對(duì)它進(jìn)行解調(diào)、然后對(duì)它進(jìn)行解碼時(shí)，它將重新創(chuàng)建如圖1B中所示數(shù)據(jù)符號(hào)106的流104。但是接收機(jī)也將接收同一數(shù)據(jù)流的多徑版本108。由于多徑數(shù)據(jù)流108相對(duì)于數(shù)據(jù)流104在時(shí)間上延遲了例如延遲W、W、d3和W，所以它們可能破壞性地與數(shù)據(jù)流104相組合。延遲擴(kuò)展^被定義為從數(shù)據(jù)流104的接收到對(duì)數(shù)據(jù)流104的接收有干擾的最后多徑數(shù)據(jù)流108的接收之間的延遲。因此，在圖1B所示的例子中，延遲擴(kuò)展4等于延遲W。延遲擴(kuò)展^將視不同環(huán)境而變化。具有大量障礙物的環(huán)境將產(chǎn)生大量多徑反射。因此，延遲擴(kuò)展A將較長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明對(duì)于室外WAN型環(huán)境，延遲擴(kuò)展《可以長(zhǎng)達(dá)20微秒。使用等式(1)的10ns符號(hào)持續(xù)時(shí)間，這相當(dāng)于2000個(gè)符號(hào)。因此，對(duì)于很大的帶寬如100MHz，多徑干擾可能在很難得到足夠補(bǔ)償?shù)姆?hào)級(jí)造成大量的干擾。這即使對(duì)于室內(nèi)環(huán)境也是成立的。對(duì)于室內(nèi)LAN型系統(tǒng)，延遲擴(kuò)展^明顯地較短，通常約為1微秒。對(duì)于10ns的符號(hào)持續(xù)時(shí)間，這相當(dāng)于100個(gè)符號(hào)，這更容易管理但是仍然是顯著的。通過(guò)將帶寬B分段成多個(gè)子信道202，如圖2中所示，并且為各子信道生成截然不同的數(shù)據(jù)流，多徑效應(yīng)可以減少到管理起來(lái)容易得多的水平。例如，如果各子信道202的帶寬6是500kHz,則符號(hào)持續(xù)時(shí)間是2微秒。因此，對(duì)于各子信道的延遲擴(kuò)展^相當(dāng)于僅10個(gè)符號(hào)(室外)或者半個(gè)符號(hào)(室內(nèi))。因此，通過(guò)將占用整個(gè)帶寬5的消息分解成各占用子信道202的帶寬6的離散消息，產(chǎn)生受到相對(duì)較小的多徑效應(yīng)所制約的甚寬帶信號(hào)(verywidebandsignal)。在對(duì)使用被分段成所述多個(gè)子信道的寬帶通信信道的更多特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行討i侖之前，將更具體地說(shuō)明子信道的某些方面?；氐綀D2,整個(gè)帶寬5被分段成中心位于頻率力至/w"的N個(gè)子信道。因此，緊接在/c右邊的子信道202從/c偏移6/2，其中6是各子信道202的帶寬。下一子信道202偏移再下一子信道偏移56/2，依此類推。在/c左邊，各子信道202偏移-6/2、-%/2、-5Z)/2等。優(yōu)選地，子信道202不重疊，因?yàn)檫@允許在接收機(jī)中獨(dú)立地處理各子信道。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在脈沖整形步驟中優(yōu)選地將滾降因子應(yīng)用于各子信道中的信號(hào)。通過(guò)各子信道202中脈沖的非矩形形狀在圖2中圖示這種脈沖整形步驟的效果。因此，各子信道的帶寬6可以按照比如以下這樣的等式來(lái)表示6=(7+d/T。。>其中F滾降因子，而r二符號(hào)持續(xù)時(shí)間。在無(wú)滾降因子即6^/r時(shí)，脈沖形狀在頻域中將是矩形的，這在時(shí)域中對(duì)應(yīng)于函數(shù)"/"x,/x。在圖3示出了針對(duì)信號(hào)G/";^A信號(hào)400的時(shí)域信號(hào)以便說(shuō)明與矩形脈沖形狀相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題和使用滾降因子的必要。正如所見(jiàn)，主瓣402包含幾乎所有的信號(hào)400。但是該信號(hào)的一些也駐留于從主瓣402在兩個(gè)方向上無(wú)限地向外伸展的旁瓣404中。旁瓣404〗吏處理信號(hào)400困難得多，這增加了接收機(jī)的復(fù)雜度。應(yīng)用如等式(2)中所示的滾降因子r使信號(hào)400衰減得更快，減少了旁瓣404的數(shù)目。因此，增加滾降因子會(huì)減少信號(hào)400的長(zhǎng)度，即信號(hào)400在時(shí)間上變得更短。但是包含滾降因子也減少了各子信道202中的可用帶寬。因此，必須選擇r以便在仍然最大化各子信道202中可用帶寬的同時(shí)將旁瓣404的數(shù)目減少到足夠的數(shù)目如15。因此，通信信道200的整個(gè)帶寬B按照以下等式來(lái)給出5=A^+d/7V"或者5=M/7V其中M=f7+^iV。(5」出于與發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)的效率目的，優(yōu)選的是選擇"使得等式(5)中的M為整數(shù)。選擇r使得M為整數(shù)會(huì)允許使用例如快速逆傅立葉變換(IFFT)技術(shù)的發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)更為高效。由于A^A^+7V(r)和W總為整數(shù)，這意味著必須選擇r使得Aa"為整數(shù)。一般而言，優(yōu)選的是r在0.1與0.5之間。因此，如果N例如是16，則可以選擇r為0.5使得iV(r)為整數(shù)。作為備選，如果在上例中選擇r的值使得7V("不為整數(shù)，則可以使5略寬于M/r以求補(bǔ)償。在這一情況下，仍然優(yōu)選的是選擇r使得W(r)近似地為整數(shù)。2.無(wú)線通信系統(tǒng)的示例性實(shí)施例在了解上述內(nèi)容的情況下，圖5圖示了包括多個(gè)小區(qū)602的示例性通信系統(tǒng)600，各小區(qū)使用公共寬帶通信信道來(lái)與各小區(qū)602內(nèi)的通信設(shè)備604通信。該公共通信信道是如上所述的寬帶通信信道。各通信小區(qū)602被定義為小區(qū)內(nèi)基站或者服務(wù)接入點(diǎn)606的覆蓋區(qū)。在圖5中示出一個(gè)這樣的基站606作為說(shuō)明。出于本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書的目的，術(shù)語(yǔ)基站將被通用來(lái)指代一種為多個(gè)通信設(shè)備提供對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)的無(wú)線接入的設(shè)備，而無(wú)論該系統(tǒng)是視線、室內(nèi)或者室外系統(tǒng)都是如此。由于各小區(qū)602使用同一通信信道，所以一個(gè)小區(qū)602中的信號(hào)必須可區(qū)別于相鄰小區(qū)602中的信號(hào)。為了區(qū)別來(lái)自一個(gè)小區(qū)602的信號(hào)和來(lái)自另一小區(qū)602的信號(hào)，相鄰的基站606根據(jù)碼重用規(guī)劃來(lái)使用不同的同步碼。在圖6中，系統(tǒng)600使用同步碼重用因子4,但重用因子可以視應(yīng)用而變化。優(yōu)選地，同步碼如圖6中所示定期地被插入到從基站606到通信設(shè)備604的通信中。在預(yù)定數(shù)目(在這一情況下為兩個(gè))的數(shù)據(jù)分組702之后，特定的同步碼704被插入到各基站606正在發(fā)送的信息中。同步碼是基站606和它正在與之通信的任何通信設(shè)備604這二者所已知的數(shù)據(jù)比特序列。同步碼允許這樣的通信設(shè)備604將它的時(shí)序同步到基站606的時(shí)序，該基站606的時(shí)序又允許設(shè)備604正確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。因此，在例如小區(qū)1(參見(jiàn)圖6中的淺陰影小區(qū)602)中，同步碼l(SYNC1)在每?jī)蓚€(gè)分組702之后被插入到小區(qū)1中的基站606所生成的數(shù)據(jù)流706中；在小區(qū)2中，SYNC2在每?jī)蓚€(gè)分組702之后被插入；在小區(qū)3中，SYNC3被插入；而在小區(qū)4中，SNYC4被插入。下文更具體地討論對(duì)同步碼的使用。在圖4A中，用于在通信系統(tǒng)600中使用的示例性寬帶通信信道500被劃分成中心位于頻率/。至力5的16個(gè)子信道502。在各通信小區(qū)602的中心處的基站606發(fā)送單個(gè)占用寬帶信道500的整個(gè)帶寬5的分組。這樣的分組在圖4B中以分組504來(lái)圖示。分組504包括利用與子信道502之一相對(duì)應(yīng)的頻率偏移(frequencyoffset)來(lái)編碼的子分組506。子分組506實(shí)際上定義了分組504中的可用時(shí)隙。類似地，可以假定子信道502定義了通信信道500中的可用頻率倉(cāng)。因此，通信小區(qū)602中的可用資源是可以分配給各小區(qū)602內(nèi)不同通信i殳備604的時(shí)隙506和頻率倉(cāng)502。因此，如圖5中所示，例如頻率倉(cāng)502和時(shí)隙506可以分配給小區(qū)602內(nèi)的4個(gè)不同通信設(shè)備604。各通信設(shè)備604接收整個(gè)分組504，但是僅處理向它分配的那些頻率倉(cāng)502和/或時(shí)隙506。優(yōu)選地，如圖4A中所示，各設(shè)備604被分配以不相鄰的頻率倉(cāng)502。這樣，如果干擾破壞了通信信道500的一部分中的信息，則這些效應(yīng)擴(kuò)展為遍及小區(qū)602內(nèi)的所有設(shè)備604。有希望的是，通過(guò)以此方式向外擴(kuò)展干擾效應(yīng)，使這些效應(yīng)最小化，而仍然可以根據(jù)在其它頻率倉(cāng)中接收的未受影響的信息來(lái)重新創(chuàng)建向各設(shè)備604發(fā)送的完整信息。例如，如果比如衰落這樣的干擾破壞了倉(cāng)/c-力中的信息，則各用戶1-4均丟失一個(gè)數(shù)據(jù)分組。但是各用戶潛在地從向它們分配的其它倉(cāng)接收三個(gè)未受影響的分組。有希望的是，在其它三個(gè)倉(cāng)中的未受影響的數(shù)據(jù)提供了用于為各用戶創(chuàng)建整個(gè)消息的足夠信息。因此，頻率分集可以通過(guò)將不相鄰的倉(cāng)分配給多個(gè)用戶中的各用戶來(lái)實(shí)現(xiàn)。確保向一個(gè)用戶分配的倉(cāng)的間隔大于相干帶寬就確保了頻率分集。正如上文所討論的，相干帶寬近似地等于7/A。對(duì)于《通常為1微秒的室外系統(tǒng)，7/4=1/1微秒=1兆赫(MHz)。因此，向用戶分配的不相鄰頻帶優(yōu)選地間隔至少lMHz。然而，甚至更為優(yōu)選的是，如果相干帶寬加上某一保護(hù)頻帶則確保了充分的頻率分集將分配給各用戶的不相鄰倉(cāng)隔開。例如，在某些實(shí)施中優(yōu)選的是確保至少5倍于相干帶寬或者在上例中的5MHz將不相鄰的倉(cāng)隔開。另一種用以提供頻率分集的方式是在向特定用戶分配的間隔大于相干帶寬的頻率倉(cāng)中重復(fù)數(shù)據(jù)塊。換而言之，如果4個(gè)子信道202被分配給用戶，則可以在第一和第三子信道202中重復(fù)數(shù)據(jù)塊"，并且可以在第二和第四子信道202中重復(fù)數(shù)據(jù)塊6，這里假設(shè)子信道在頻率上充分地隔開。在這一情況下，可以假定該系統(tǒng)使用分集長(zhǎng)度因子2。該系統(tǒng)可以類似地被配置為實(shí)施其它分集長(zhǎng)度，例如3,4，..../。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)實(shí)施例也可以包括空間分集。空間分集可以包括發(fā)送空間分集、接收空間分集或者這二者。在發(fā)送空間分集中，發(fā)射機(jī)使用多個(gè)分立發(fā)射機(jī)和多個(gè)分立天線來(lái)發(fā)送各消息。換而言之，各發(fā)射機(jī)并行地發(fā)送同一消息。然后從發(fā)射機(jī)接收并且在接收機(jī)中組合這些消息。由于并行發(fā)送沿不同路徑行進(jìn)，所以如果一個(gè)路徑受衰落影響，則其它路徑將可能不受影響。因此，當(dāng)在接收機(jī)中組合它們時(shí)，即使其它傳輸路徑中的一個(gè)或者多個(gè)傳輸路徑經(jīng)歷嚴(yán)重的衰落仍然應(yīng)當(dāng)可以恢復(fù)消息。接收空間分集使用多個(gè)分立接收機(jī)和多個(gè)分立天線來(lái)接收單個(gè)消息。如果足夠的距離將天線隔開，則天線所接收的信號(hào)的傳輸路徑將不同。同樣，傳輸路徑的這一差異將在來(lái)自接收機(jī)的信號(hào)被組合時(shí)提供不受衰落影響的性質(zhì)。發(fā)送和接收空間分集也可以在比如系統(tǒng)600這樣的系統(tǒng)內(nèi)組合，從而兩個(gè)天線用來(lái)發(fā)送而兩個(gè)天線用來(lái)接收。因此，各基站606的發(fā)射機(jī)可以包括用于發(fā)送空間分集的兩個(gè)天線，而各通信設(shè)備604的接收機(jī)可以包括用于接收空間分集的兩個(gè)天線。如果僅發(fā)送空間分集實(shí)施于系統(tǒng)600中，則它可以實(shí)施于基站606中或者通信設(shè)備604中。類似地，如果僅接收空間分集包括于系統(tǒng)600中，則它可以實(shí)施于基站606中或者通信設(shè)備604中。各小區(qū)602中被分配以頻率倉(cāng)502和/或時(shí)隙506的通信設(shè)備604的數(shù)目?jī)?yōu)選地是可實(shí)時(shí)編程的。換而言之，面臨變化的外部條件，即多徑或者相鄰小區(qū)干擾，以及變化的要求，即小區(qū)內(nèi)各種用戶的帶寬要求，通信小區(qū)602內(nèi)的資源分配優(yōu)選地是可編程的。因此，例如如果用戶1要求整個(gè)帶寬來(lái)下載大型視頻文件，則可以調(diào)整倉(cāng)502的分配以向用戶l提供更多甚至所有倉(cāng)502。一旦用戶1不再要求如此大數(shù)量的帶寬，則可以在所有用戶l-4之間重新調(diào)整倉(cāng)502的分配。也應(yīng)當(dāng)注意，向特定用戶分配的所有倉(cāng)可以用于前向鏈路和反向鏈路。作為備選，視實(shí)施而定，可以分配一些倉(cāng)502作為前向鏈路，并且可以分配一些倉(cāng)用于在反向鏈路上使用。為了增加容量，優(yōu)選地在各通信小區(qū)602中重用整個(gè)帶寬B，其中各小區(qū)602通過(guò)唯一同步碼(參見(jiàn)下文的討論)來(lái)區(qū)分。因此，系統(tǒng)600提供了增加的抗多徑和衰落能力以及由于消除了頻率重用要求而提供了增加的帶寬。3.同步圖6圖示了同步碼相關(guān)器800的示例性實(shí)施例(圖7中所示)。當(dāng)例如小區(qū)1中的設(shè)備604(參見(jiàn)圖5)從小區(qū)1的基站606接收進(jìn)入通信(incomingcommunication)時(shí)，它在相關(guān)器800中將進(jìn)入數(shù)據(jù)與SYNC1進(jìn)行比較?；旧?，該設(shè)備掃描進(jìn)入數(shù)據(jù)，試圖將數(shù)據(jù)與在這一情況下為SYNC1的已知同步碼相關(guān)。一旦相關(guān)器800將進(jìn)入數(shù)據(jù)匹配到SYNC1，它就在輸出處生成相關(guān)峰值804。數(shù)據(jù)的多徑版本也將生成相關(guān)峰值806,但這些峰值806—般小于相關(guān)峰值804。該設(shè)備然后可以使用相關(guān)峰值來(lái)執(zhí)行信道估計(jì)，這允許該設(shè)備使用均衡器針對(duì)多徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，在小區(qū)1中，如果相關(guān)器800接收包含SYNC1的數(shù)據(jù)流，則它將生成相關(guān)峰值804和806。另一方面，如果數(shù)據(jù)流包含例如SYNC2,則將不生成峰值而該設(shè)備將基本上忽略進(jìn)入通信。即使包括SYNC2的數(shù)據(jù)流將不創(chuàng)建任何相關(guān)峰值，它仍然可以在相關(guān)器800中引起可能阻止對(duì)相關(guān)峰值804和806進(jìn)行檢測(cè)的噪聲?？梢圆扇∪舾刹襟E來(lái)防止這一點(diǎn)發(fā)生。一種用以最小化由來(lái)自相鄰小區(qū)602的信號(hào)在相關(guān)器800中引起的噪聲的方式是配置系統(tǒng)600使得各基站606同時(shí)發(fā)送。這樣，同步碼可以優(yōu)選地以如下方式來(lái)生成相對(duì)于在例如流708、710和712這樣的相鄰小區(qū)數(shù)據(jù)流內(nèi)19的分組702而言，只有這些流的同步碼704才會(huì)干擾對(duì)正確同步碼704如SYNC1的檢測(cè)。同步碼然后可以進(jìn)一步被配置為消除或者減少干擾。例如，不正確的同步碼所引起的噪聲或者干擾是這一同步碼相對(duì)于正確碼的互相關(guān)性的函數(shù)。這二者之間的互相關(guān)性越良好，噪聲電平就越低。當(dāng)互相關(guān)性理想時(shí)，噪聲電平將基本上為零，如圖8中的噪聲電平902所示。因此，系統(tǒng)600的優(yōu)選實(shí)施例使用表現(xiàn)出理想互相關(guān)性，即零的同步碼。優(yōu)選地，同步碼的理想互相關(guān)性覆蓋如下時(shí)段/,該時(shí)段足以允許對(duì)多徑906以及多徑相關(guān)峰值904的準(zhǔn)確;險(xiǎn)測(cè)。這一點(diǎn)如此重要以至于可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的信道估計(jì)和均衡。在時(shí)段/以外，噪聲電平卯8上升，因?yàn)榉纸M702中的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的并且將表現(xiàn)出與同步碼如SYNC1的低相關(guān)性。優(yōu)選地，時(shí)段/實(shí)際上略長(zhǎng)于多徑長(zhǎng)度以便確?？梢詸z測(cè)多徑。a.同步碼生成常^L系統(tǒng)使用正交碼在相關(guān)器800中實(shí)現(xiàn)互相關(guān)性。在例如系統(tǒng)600中，分別與小區(qū)1-4(參見(jiàn)圖5的淺陰影小區(qū)602)相對(duì)應(yīng)的SYNC1、SYNC2、SYNC3和SYNC4將全部需要以使得它們將具有與彼此之間的理想互相關(guān)性這樣的方式來(lái)生成。在一個(gè)實(shí)施例中，如果涉及到的數(shù)據(jù)流包含高數(shù)據(jù)比特和低數(shù)據(jù)比特，則值"1"可以分配給高數(shù)據(jù)比特而"-l，，可以分配給低數(shù)據(jù)比特。正交數(shù)據(jù)序列于是就是當(dāng)它們?cè)谙嚓P(guān)器800中進(jìn)行異或(XOR)時(shí)產(chǎn)生"O"輸出的數(shù)據(jù)序列。下例針對(duì)正交序列1和2說(shuō)明了這一點(diǎn)序列1:11-11序列2:111-111-1-1=0因此，當(dāng)各比特對(duì)的異或結(jié)果相加時(shí)結(jié)果為"O"。但是在例如系統(tǒng)600中，各碼必須具有與在相鄰小區(qū)602中使用的各其它碼之間的理想互相關(guān)性或者零互相關(guān)性。因此，在用于生成表現(xiàn)出上述性質(zhì)的同步碼的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，該過(guò)程先開始選擇將要用作這些碼的基礎(chǔ)的"理想序列，，。理想序列是在與其自身相關(guān)時(shí)產(chǎn)生與序列中的比特?cái)?shù)目相等的數(shù)字的序列。例如理想序列1:11-1111-111111=4但是每當(dāng)理想序列循環(huán)地移位一比特時(shí)，新序列與原序列正交。因此，例如如果理想序列l(wèi)循環(huán)地移位一比特、然后與原序列相關(guān)，則該相關(guān)性會(huì)如下例中那樣產(chǎn)生"0":理想序列1:11-1111l國(guó)l11-1-1=0如果理想序列再次循環(huán)地移位一比特并且再次與原序列相關(guān)，則它將產(chǎn)生"o"。一般而言，可以將理想序列循環(huán)地移位任何比特?cái)?shù)目直至它的長(zhǎng)度，并且將移位的序列與原序列相關(guān)以獲得"o"。在一個(gè)實(shí)施例中，一旦選擇了正確長(zhǎng)度的理想序列，優(yōu)選地通過(guò)將序列重復(fù)4次來(lái)生成第一同步碼。因此，如果使用理想序列1,則第一同步碼y將如下所示"miiwiim或者為一般形式:r^##WN0>#<2W^##^)x##((>^只于于長(zhǎng)度為L(zhǎng)的序列y-^^'4L)x^j^重復(fù)理想序列會(huì)允許相關(guān)器800有用以檢測(cè)同步碼的更佳機(jī)會(huì)，并且還允許生成其它非相關(guān)頻率。重復(fù)具有在頻域中進(jìn)行采樣的效果。此效果通過(guò)圖9中的曲線圖來(lái)圖示。因此，在與同步碼y相對(duì)應(yīng)的跡線1中，每到第四個(gè)采樣倉(cāng)1000，就生成采樣1002。各采樣倉(cāng)的間隔是7/(4丄^:r),其中r是符號(hào)持續(xù)時(shí)間。因此在其中丄=4的上例中，各采樣倉(cāng)在頻域中的間隔是7/(76xr)。跡線2-4圖示了接下來(lái)的三個(gè)同步碼。正如所見(jiàn)，用于各后續(xù)同步碼的采樣相對(duì)于用于前一序列的采樣移位一個(gè)采樣。因此，序列都互不干擾。為了生成與跡線2-4相對(duì)應(yīng)的后續(xù)序列，序列y必須在頻率上移位。這一點(diǎn)就r=l至丄(序列的編號(hào))和m=0至1(時(shí)間)而言可以使用如下等式來(lái)實(shí)現(xiàn)/鄉(xiāng)=j^|)%pf*2觀湖，其中/(附)=各后續(xù)序列；少(附)=第一序列；n-序列被重復(fù)的次中N等于序列被重復(fù)的次數(shù)w與基本理想序列的長(zhǎng)度丄的乘積。等式(6)為各同步碼2-4產(chǎn)生如圖9中所示的相對(duì)于同步碼1的所需移位。生成各同步碼時(shí)的最后步驟是將最后M個(gè)采樣的副本附加到各碼之前，其中M為多徑的長(zhǎng)度。完成這一點(diǎn)是為了進(jìn)行與多徑循環(huán)的巻積并且允許多徑檢測(cè)更容易。應(yīng)當(dāng)注意，可以使用同一方法從多個(gè)理想序列生成同步碼。例如，可以生成理想序列并將其重復(fù)四次，然后生成第二理想序列并將其重復(fù)四次以獲得等于八的因子"。所得序列然后可以如上所述那樣移位以創(chuàng)建同步碼。b.使用同歩碼進(jìn)行信號(hào)測(cè)量因此，當(dāng)通信設(shè)備在小區(qū)的邊緣處時(shí)，它將從多個(gè)基站接收信號(hào)，因此將同時(shí)對(duì)若干同步碼進(jìn)行解碼。這可以借助于圖IO來(lái)說(shuō)明，該示了無(wú)線通信系統(tǒng)1100的另一示例性實(shí)施例，該無(wú)線通信系統(tǒng)包括通信小區(qū)1102、1104和1106以及通信設(shè)備1108，該通信設(shè)備與小區(qū)1102的基站1110通信，但是也分別從小區(qū)1104和1106的基站1112和1114接收通信。如果來(lái)自基站1110的通信包含同步碼SYNC1,而來(lái)自基站1112和1114的通信分別包含SYNC2和SYNC3，則設(shè)備1108將有效地接收這三個(gè)同步碼之和。這是因?yàn)榛?110、1112和1114如上所述那樣被配置為同時(shí)發(fā)送。另外，同步碼幾乎同時(shí)到達(dá)設(shè)備1108,因?yàn)樗鼈兪歉鶕?jù)上文所述來(lái)生成的。同樣如上所述，同步碼SYNC1、SYNC2和SYNC3表現(xiàn)出理想的互相關(guān)性。因此，當(dāng)設(shè)備1108將碼SYNC1、SYNC2與SYNC3之和;c相關(guān)時(shí)，后二者將不干擾設(shè)備1108對(duì)SYNC1的正確檢測(cè)。重要的是，和；c也可以用來(lái)確定重要的信號(hào)特征，因?yàn)楹蛒根據(jù)如下等式22而等于同步碼信號(hào)的求和p5K^o+iSJ^o+5va^因此，當(dāng)去除SYNC1時(shí)，剩下的是SYNC2與SYNC3之和，如下所示根據(jù)和(SYNC2+SYNC3)而計(jì)算的能量等于設(shè)備1108所觀察到的噪聲或者干擾。由于在設(shè)備1106中將同步碼相關(guān)的目的在于提取SYNC1中的能量，所以設(shè)備1108也具有來(lái)自基站1110的信號(hào)中的能量，即SYNC1所代表的能量。因此，設(shè)備1106可以使用SYNC1的能量和(SYNC2+SYNC3)的能量以針對(duì)它正在用來(lái)與基站1110通信的通信信道來(lái)執(zhí)行信號(hào)-干擾測(cè)量。該測(cè)量的結(jié)果優(yōu)選地是信干比(signal-to-interferenceratio,SIR)。出于下文^1尋"HS侖的目的，SIR測(cè)量然后可以傳送回基站1110。同步碼的理想互相關(guān)性也允許設(shè)備1108根據(jù)由相關(guān)器800所產(chǎn)生的相關(guān)性極為準(zhǔn)確地確定信道沖激響應(yīng)(CIR)或者信道估計(jì)。這允許使用低成本、低復(fù)雜度的均衡器來(lái)實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的均衡，由此克服常規(guī)系統(tǒng)的重大缺點(diǎn)。4.子信道分配如上所述，如設(shè)備1108所確定的SIR可以傳送回基站1110以供分配信道502時(shí)使用。在一個(gè)實(shí)施例中，由于獨(dú)立地處理各子信道502這一事實(shí)，對(duì)于各子信道502的SIR可以加以測(cè)量并且傳送回基站1110。因此，在這樣的實(shí)施例中，子信道502可以劃分成組，而對(duì)于各組的SIR測(cè)量可以發(fā)送回基站1110。在圖11A中圖示了這一點(diǎn)，該圖示出了分段成子信道/。至力5的寬帶通信信道1200。子信道/。至力5然后分組成8個(gè)組Gl至G8。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備1108和基站1110通過(guò)比如信道1200這樣的信道來(lái)通信。同一組中的子信道優(yōu)選地相隔盡可能多的子信道以便確保分集。例如在圖11A中，同一組內(nèi)的子信道相隔7個(gè)子信道，例如組Gl包括/。和/s。設(shè)備1102報(bào)告對(duì)于各組Gl至G8的SIR測(cè)量。這些SIR測(cè)量?jī)?yōu)選地與閾值做比較以確定哪些子信道組可為設(shè)備1108所用。此比較可以發(fā)生在設(shè)備1108或者基站1110中。如果它發(fā)生在設(shè)備1108中，則設(shè)備1108可以向基站1110簡(jiǎn)單地報(bào)告哪些子信道可為設(shè)備1108所用。SIR報(bào)告將同時(shí)針對(duì)小區(qū)1102內(nèi)的多個(gè)設(shè)備而發(fā)生。因此，圖11B圖示了如下情形與用戶1和用戶2相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)通信設(shè)備報(bào)告了在用于組Gl、G3、G5和G7的閾值以上的SIR級(jí)別。基站1110優(yōu)選地然后基于如圖11B中所示的SIR報(bào)告將子信道組分配給用戶1和用戶2。當(dāng)將"良好"子信道組分配給用戶1和用戶2時(shí)，基站1110也優(yōu)選地基于頻率分集的原理來(lái)分配它們。因此，在圖IIB中，用戶1和用戶2交替地被分配以每隔一個(gè)的"良好"子信道。子信道在頻域中的分配等同于時(shí)隙在時(shí)域中的分配。因此，如圖12中所示，用戶1和用戶2這兩個(gè)用戶接收通過(guò)通信信道1200來(lái)傳輸?shù)姆纸M1302。圖12也圖示了圖11B的子信道分配。盡管圖11和圖12圖示了針對(duì)兩個(gè)用戶基于SIR來(lái)分配子信道/時(shí)隙，但是所示原理可以擴(kuò)展到任何數(shù)目的用戶。因此，在小區(qū)1102內(nèi)的分組可以由3個(gè)或者更多用戶接收。不過(guò)，隨著可用子信道的數(shù)目由于高的SIR而減少，可用帶寬也減少。換而言之，隨著可用子信道減少，可以接入到通信信道1200的用戶數(shù)目也減少。可能由于各種原因而造成不良的SIR,但是SIR通常來(lái)自于在小區(qū)的邊緣處從相鄰小區(qū)接收通信信號(hào)的設(shè)備。由于各小區(qū)正在使用同一帶寬B，所以相鄰小區(qū)的信號(hào)將對(duì)于某些子信道最終地提高噪聲電平并且使SIR降級(jí)。因此，在一些實(shí)施例中，可以在比如圖10中的小區(qū)1102、1104和1106這樣的小區(qū)之間協(xié)調(diào)子信道分配，以使_防止來(lái)自相鄰小區(qū)的干擾。因此，如果通信設(shè)備1108在小區(qū)U02的邊緣附近而設(shè)備1118在小區(qū)1106的邊緣附近，則這兩個(gè)設(shè)備可能會(huì)相互干擾。結(jié)果，設(shè)備1108和設(shè)備1118分別向基站lllO和1114報(bào)告回的SIR測(cè)量將表明干擾電平過(guò)高?；?110然后可以被配置為僅向設(shè)備1108分配奇數(shù)組，即G1、G3、G5等，而基站1114可以被配置為向設(shè)備1118分配偶數(shù)組。兩個(gè)設(shè)備1108和1118于是將由于子信道組的協(xié)調(diào)式分配而不會(huì)相互干擾。以這一方式分配子信道就減少了分別可為設(shè)備1108和1118所用的整個(gè)帶寬。在這一情況下，帶寬按照因子2而減少。但是應(yīng)當(dāng)記住，分別更靠近各基站1110和1114來(lái)操作的設(shè)備如果需要?jiǎng)t將仍然能夠使用所有子信道。因此，只有在小區(qū)的邊緣附近的設(shè)備比如設(shè)備1108才會(huì)使可用帶寬減少。將此與例如CDMA系統(tǒng)相對(duì)照，由于在這樣的系統(tǒng)中使用的擴(kuò)頻技術(shù)，所有用戶的帶寬總是按照約為10的因子而減少。因此可見(jiàn)，用于使用多個(gè)子信道在寬帶信道上進(jìn)行無(wú)線通信的系統(tǒng)和方法不僅提高了服務(wù)質(zhì)量而且還可以顯著地增加可用帶寬。當(dāng)三個(gè)"i殳備1108、1118和1116在它們的相應(yīng)相鄰小區(qū)1102、1104和1106的邊緣附近時(shí)，子信道可以一分為三。因此，例如設(shè)備1108可以被分配以組Gl、G4等，設(shè)備1118可以被分配以組G2、G5等，而設(shè)備1116可以被分配以組G3、G6等。在這一情況下，用于這些設(shè)備即在小區(qū)1102、1104和1106的邊緣附近的設(shè)備的可用帶寬按照因子3而減少，但是這仍然好于例如CDMA系統(tǒng)。子信道的這種協(xié)調(diào)式分配能夠在其中起作用的方式通過(guò)圖13中的流程圖來(lái)圖示。首先在步驟1402中，通信設(shè)備如設(shè)備1108報(bào)告對(duì)于所有子信道組Gl至G8的SIR。然后在步驟1404中將所報(bào)告的SIR與閾值進(jìn)行比較以確定SIR對(duì)于各組是否足夠低。作為備選，設(shè)備1108可以進(jìn)行該判斷并且簡(jiǎn)單地報(bào)告哪些組在SIR閾值以下或者以上。如果SIR級(jí)別對(duì)于各組是良好的，則基站1110可以在步驟1406中使各組可為設(shè)備1108所用。以定期方式，設(shè)備1108優(yōu)選地測(cè)量SIR級(jí)別并且更新基站1110以防SIR惡化。例如，設(shè)備1108可以從小區(qū)1102的中心附近朝著邊緣移動(dòng)，其中來(lái)自相鄰小區(qū)的干擾可能影響對(duì)于設(shè)備1108的SIR。如果在步驟1404中的比較表明SIR級(jí)別不佳，則基站1110可以被預(yù)先編程為僅向設(shè)備1108分配奇數(shù)組或者偶數(shù)組，這將在步驟1408中實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。然后在步驟1410中設(shè)備1108報(bào)告對(duì)于向它分配的奇數(shù)組或者偶數(shù)組的SIR測(cè)量，并且在步驟1412中再次將它們與SIR閾值進(jìn)行比較。假設(shè)不良的SIR級(jí)別歸因于設(shè)備1108在小區(qū)1102的邊緣處操作并且因此受比如設(shè)備1118這樣的設(shè)備所干擾這一事實(shí)。但是設(shè)備1108將同時(shí)干擾設(shè)備1118。因此，在步驟1408中分配奇數(shù)組或者偶數(shù)組優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于基站1114向設(shè)備1118分配相反的組。因而，當(dāng)設(shè)備1108報(bào)告對(duì)于向它分配的無(wú)論是奇數(shù)組還是偶數(shù)組的SIR報(bào)告時(shí)，在步驟1410中的比較應(yīng)當(dāng)表明SIR級(jí)別現(xiàn)在在閾值級(jí)別以下。因此，基站1110在步驟1414中使所分配的組可為設(shè)備1108所用。同樣，設(shè)備1108優(yōu)選地通過(guò)返回到步驟1402來(lái)定期地更新SIR測(cè)量。步驟1410的比較有可能表明SIR級(jí)別仍然在閾值以上，這應(yīng)當(dāng)表明第三設(shè)備如設(shè)備1116仍然在干擾設(shè)備1108。在這一情況下，基站1110可以被預(yù)先編程為在步驟1416中將每第三個(gè)組分配給設(shè)備1108。這應(yīng)當(dāng)分別對(duì)應(yīng)于基站1114和1112將非干擾信道對(duì)應(yīng)地分配給設(shè)備1118和1116。因此，設(shè)備1108應(yīng)當(dāng)能夠在分配的子信道組即G1、G4等上操作而無(wú)不適當(dāng)?shù)母蓴_。同樣，設(shè)備U08優(yōu)選地通過(guò)返回到步驟1402來(lái)定期地更新SIR測(cè)量?？蛇x地，第三比較步驟(未示出)可以在步驟1416之后實(shí)施以確保向設(shè)備1408分配的組擁有用于正確操作的足夠SIR級(jí)別。另外，如果有更多相鄰小區(qū)，即如果在第4或者甚至第5相鄰小區(qū)中的設(shè)備有可能千擾設(shè)備1108，則圖13的過(guò)程將繼續(xù)下去，而子信道組將甚至進(jìn)一步被劃分以在向設(shè)備1108分配的子信道上確保足夠的SIR級(jí)別。即使圖13的過(guò)程減少了可為在小區(qū)1102、1104和1106的邊緣處的設(shè)備所用的帶寬，仍然能夠以增加數(shù)據(jù)速率并且因此恢復(fù)或者甚至增加帶寬這樣的方式來(lái)使用SIR測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，分別在基站U02、1104和1106中以及在與之通信的設(shè)備如設(shè)備1108、1114和116中使用的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)必須能夠動(dòng)態(tài)地改變用于一些或者所有子信道的符號(hào)映射方案。例如，在一些實(shí)施例中，符號(hào)映射方案可以在BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM等之間動(dòng)態(tài)地改變。隨著符號(hào)映射方案移動(dòng)得更高，即朝著32QAM移動(dòng)，正確操作所需要的SIR級(jí)別移動(dòng)得更高，即可以經(jīng)受的干擾越來(lái)越小。因此，一旦為各組確定了SIR級(jí)別，例如基站1110這樣的基站然后就可以確定對(duì)于各子信道組可以支持什么符號(hào)映射方案，并且相應(yīng)地改變調(diào)制方案。設(shè)備1108必須也改變符號(hào)映射方案以對(duì)應(yīng)于基站的符號(hào)映射方案。該改變可以針對(duì)所有的組統(tǒng)一地來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者它可以針對(duì)單獨(dú)的組來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，符號(hào)映射方案可以根據(jù)實(shí)施例而僅在前向鏈路上、僅在反向鏈路上或者在這二者上改變。因此，通過(guò)保持用以動(dòng)態(tài)地分配子信道和動(dòng)態(tài)地改變用于所分配的子信道的符號(hào)映射方案這一能力，這里描述的系統(tǒng)和方法相較于常規(guī)系統(tǒng)提供了用于以更高的性能級(jí)別保持更高的可用帶寬的能力。然而，為了完全實(shí)現(xiàn)上述益處，所述系統(tǒng)和方法迄今為止必須能夠以既成本有效又^^'j的方式來(lái)實(shí)施。另外，該實(shí)施必須包括可重新配置性，從而單個(gè)設(shè)備可以根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法在不同類型的通信系統(tǒng)之間移動(dòng)而仍然保持最佳性能。以下描述具體地舉例說(shuō)明被配置為以提供上文剛剛描述過(guò)的能力這一方式根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法來(lái)操作的硬件實(shí)施方式的高級(jí)實(shí)施例。5.采樣發(fā)射機(jī)實(shí)施例圖14是圖示了根據(jù)上述系統(tǒng)和方法配置用于無(wú)線通信的發(fā)射機(jī)1500的示例性實(shí)施例的邏輯框圖。該發(fā)射機(jī)例如可以在例如基站606這樣的基站內(nèi)或者比如設(shè)備604這樣的通信設(shè)備內(nèi)。提供發(fā)射機(jī)1500以說(shuō)明在根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法所配置的發(fā)射機(jī)中可以包含的邏輯部件。本意不在于將用于使用多個(gè)子信道在寬帶信道上進(jìn)行無(wú)線通信的系統(tǒng)和方法限制于任何特定發(fā)射機(jī)配置或者任何特定無(wú)線通信系統(tǒng)。在了解這一點(diǎn)的情況下，可見(jiàn)發(fā)射機(jī)1500包括串行到并行轉(zhuǎn)換器1504，該轉(zhuǎn)換器被配置為接收包含數(shù)據(jù)速率^的串行數(shù)據(jù)流1502。串行到并行轉(zhuǎn)換器1504將數(shù)據(jù)流1502轉(zhuǎn)換成iV個(gè)并行數(shù)據(jù)流1504，其中iV是子信道202的數(shù)目。應(yīng)當(dāng)注意，盡管以下討論假設(shè)了使用單個(gè)串行數(shù)據(jù)流，但是如果需要或者希望則也可以使用多個(gè)串行數(shù)據(jù)流。在任何情況下，各并行數(shù)據(jù)流1504的數(shù)據(jù)速率于是為i/W。各數(shù)據(jù)流1504然后被發(fā)送到擾頻器、編碼器和交織器組塊1506。擾頻、編碼和交織是在很多無(wú)線通信發(fā)射機(jī)中實(shí)施的普遍技術(shù)并且有助于提供魯棒、安全的通信。將出于說(shuō)明性的目的而簡(jiǎn)短地iJt明這些^支術(shù)的例子。擾頻對(duì)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分解以便從發(fā)送數(shù)據(jù)中消除譜密度。例如，如果數(shù)據(jù)包含長(zhǎng)串的"l",則在譜密度中將有尖峰。此尖峰可能在無(wú)線通信系統(tǒng)中造成較大干擾。通過(guò)分解該數(shù)據(jù)，可以消除譜密度以避免任何這樣的峰值。通常通過(guò)將數(shù)據(jù)與隨機(jī)序列進(jìn)行異或來(lái)實(shí)現(xiàn)擾頻。通過(guò)信息編碼或者編碼，并行比特流1504例如可以提供前向糾錯(cuò)(FEC)。FEC的目的在于通過(guò)將一些悉心設(shè)計(jì)的冗余信息添加到正通過(guò)通信信道所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中來(lái)提高信道的容量。添加此冗余信息的過(guò)程稱為信道編碼。巻積編碼和塊編碼是兩種主要的信道編碼形式。巻積碼每次對(duì)一比特或者數(shù)比特的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。分組碼對(duì)相對(duì)大的(通常多至數(shù)百個(gè)字節(jié))消息塊進(jìn)行操作。有各種有用的巻積碼和分組碼以及各種算法用于對(duì)接收的編碼信息序列進(jìn)行解碼以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。例如，具有Viterbi解碼的巻積編碼或者Turbo編碼是對(duì)于傳輸信號(hào)在其中主要受加性高斯白噪聲(AWGN)所破壞的信道或者甚至僅經(jīng)歷衰落的信道而言特別適合的FEC技術(shù)。巻積碼通常使用兩個(gè)參數(shù)來(lái)描述碼速率和約束長(zhǎng)度。碼速率V"被表達(dá)為在給定的編碼器循環(huán)中進(jìn)入巻積編碼器中的比特?cái)?shù)(A:)與巻積編碼器所輸出的信道符號(hào)的數(shù)目(w)之比。公共碼速率是1/2，這意味著對(duì)于輸入到編碼器中的每1比特產(chǎn)生2個(gè)符號(hào)。約束長(zhǎng)度參數(shù)〖表示巻積編碼器的"長(zhǎng)度"，即有多少f比特級(jí)可用來(lái)饋送給產(chǎn)生輸出符號(hào)的組合邏輯。與〖密切相關(guān)的是參數(shù)w，該參數(shù)表明了在輸入比特首次在巻積編碼器的輸入處出現(xiàn)之后在多少編碼器循環(huán)中保留該輸入比特并且將它用于編碼。w參數(shù)可以被考慮為編碼器的存儲(chǔ)器長(zhǎng)度。交織被用來(lái)減小衰落效應(yīng)。交織混淆數(shù)據(jù)的次序，從而如果衰落干擾了傳輸信號(hào)的一部分，則整個(gè)消息將不受影響。這是因?yàn)橐坏┰诮邮諜C(jī)中對(duì)該消息進(jìn)行解交織和解碼，丟失的數(shù)據(jù)將包含整個(gè)消息的非鄰接部分。換而言之，衰落將干擾該交織消息的鄰接部分，但是當(dāng)對(duì)該消息進(jìn)行解交織時(shí)，受干擾的部分?jǐn)U展為遍布整個(gè)消息。使用比如FEC這樣的技術(shù)，則可以填充遺失的信息，或者丟失數(shù)據(jù)的影響恰是可以忽略的。在框1506之后，各并行數(shù)據(jù)流1504被發(fā)送到符號(hào)映射器1508。符號(hào)映射器1508將比如BPSK、QPSK等必要符號(hào)映射應(yīng)用到各并行數(shù)據(jù)流1504。符號(hào)映射器1508優(yōu)選地是可編程的，從而可以例如響應(yīng)于針對(duì)各子信道202而報(bào)告的SIR來(lái)改變對(duì)并行數(shù)據(jù)流所應(yīng)用的調(diào)制。另外優(yōu)選的是，各符號(hào)映射器1508可分別地編程為使得可以選擇用于各子信道的最佳符號(hào)映射方案并且將其應(yīng)用于各并行數(shù)據(jù)流1504。在符號(hào)映射器1508之后，并行數(shù)據(jù)流1504被發(fā)送到調(diào)制器1510。下文描述調(diào)制器1510的示例性實(shí)施例的重要方面和特征。在調(diào)制器1510之后，并行數(shù)據(jù)流1504被發(fā)送到求和器1512,該求和器被配置為將并行數(shù)據(jù)流求和并且由此生成單個(gè)包含各單獨(dú)處理的并行數(shù)據(jù)流1504的串行數(shù)據(jù)流1518。串行數(shù)據(jù)流1518然后被發(fā)送到無(wú)線模塊1512,其中根據(jù)已知技術(shù)利用RF載波來(lái)調(diào)制、放大并且經(jīng)由天線1516來(lái)發(fā)送該數(shù)據(jù)流。傳輸信號(hào)占用通信信道100的整個(gè)帶寬^，并且包含如下各離散并行數(shù)據(jù)流1504,這些數(shù)據(jù)流被編碼到帶寬B內(nèi)與它們相應(yīng)的子信道102上。將并行數(shù)據(jù)流1504編碼到適當(dāng)?shù)淖有诺?02上要求各并行數(shù)據(jù)流1504在頻率上被移位適當(dāng)?shù)钠屏俊＿@是在調(diào)制器1510中實(shí)現(xiàn)的。圖15是根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的調(diào)制器1600的示例性實(shí)施例的邏輯框圖。重要的是，調(diào)制器1600獲取并行數(shù)據(jù)流1602，對(duì)各數(shù)據(jù)流1602執(zhí)行時(shí)分調(diào)制(TDM)或者頻分調(diào)制(FDM),使用濾波器1612對(duì)它們進(jìn)行濾波，然后使用移頻器1614在頻率上對(duì)各數(shù)據(jù)流進(jìn)行移位，從而使它們占用適當(dāng)?shù)淖有诺?。濾波器1612應(yīng)用所需的脈沖整形，即它們應(yīng)用在第1部分中描述的滾降因子。29經(jīng)移頻的并行數(shù)據(jù)流1602然后被求和并且被發(fā)送。調(diào)制器1600也可以包括速率控制器1604、頻率編碼器1606和內(nèi)插器1610。圖15中所示的所有部件都在以下段落中結(jié)合圖16-圖22來(lái)具體地描述。圖16圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的速率控制器1700的一個(gè)示例性實(shí)施例。速率控制器1700被用來(lái)控制各并行數(shù)據(jù)流1602的數(shù)據(jù)速率。在速率控制器1700中，例如通過(guò)重復(fù)數(shù)據(jù)流d"J至d將數(shù)據(jù)速率減半從而產(chǎn)生流aM>>至a，其中a與"相同、aOJ與"相同，等等。圖16也圖示了，以這一方式重復(fù)數(shù)據(jù)流的效果是獲取被編碼到前8個(gè)子信道1702上的數(shù)據(jù)流并且在接下來(lái)的8個(gè)子信道1702上復(fù)制它們。正如所見(jiàn)，7個(gè)子信道將包含相同或者復(fù)制的數(shù)據(jù)流的子信道1702隔開。因此，例如如果衰落影響一個(gè)子信道1702，則攜帶相同數(shù)據(jù)的其它子信道1702可能不會(huì)受影響，即在復(fù)制的數(shù)據(jù)流之間有頻率分集。因此通過(guò)犧牲數(shù)據(jù)速率，在這一情況下是將數(shù)據(jù)速率減半，來(lái)實(shí)現(xiàn)更魯棒的傳輸。另外，通過(guò)復(fù)制數(shù)據(jù)流"至"〃？而提供的魯棒性可以通過(guò)經(jīng)由擾頻器1708向復(fù)制的數(shù)據(jù)流施加擾頻來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)。應(yīng)當(dāng)注意，數(shù)據(jù)速率可以減少一半以上，例如^t安照四或者更多而減少。作為備選，數(shù)據(jù)速率也可以按照除一半以外的數(shù)量而減少。例如來(lái)自w個(gè)數(shù)據(jù)流的信息被編碼到w個(gè)子信道上，其中附>"。因此，為了將速率減少2/3，來(lái)自一個(gè)數(shù)據(jù)流的信息可以在第一子信道上被編碼，來(lái)自第二數(shù)據(jù)流的信息可以在第二數(shù)據(jù)信道上被編碼，而兩個(gè)數(shù)據(jù)流之和或者之差可以在第三信道上被編碼。在這一情況下，需要對(duì)第三信道中的功率應(yīng)用正確的縮放。否則，例如，第三信道中的功率可以是前兩個(gè)信道中的功率的兩倍。優(yōu)選地，速率控制器1700是可編程的，從而可以響應(yīng)于某些操作因素來(lái)改變數(shù)據(jù)速率。例如，如果針對(duì)子信道1702而報(bào)告的SIR為低，則速率控制器1700可以被編程為經(jīng)由重復(fù)來(lái)提供更魯棒的傳輸以確保沒(méi)有數(shù)據(jù)因千擾而丟失。此外，例如室內(nèi)、室外、視線這樣不同類型的無(wú)線通信系統(tǒng)可能要求改變魯棒性的程度。因此，速率控制器1700可以被調(diào)節(jié)用來(lái)為特定類型的通信系統(tǒng)提供最小程度的所需魯棒性。此類可編程性不但確保了魯棒的通信，它也可以用來(lái)允許單個(gè)設(shè)備在通信系統(tǒng)之間移動(dòng)并且保持優(yōu)良的性能。圖17圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的速率控制器1800的備選示例性實(shí)施例。在速率控制器1800中增加而不是減少數(shù)據(jù)速率。這是使用串行到并行轉(zhuǎn)換器1802將例如各數(shù)據(jù)流d至d轉(zhuǎn)換成兩個(gè)數(shù)據(jù)流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。延遲電路1804然后將各串行到并行轉(zhuǎn)換器1802所生成的兩個(gè)數(shù)據(jù)流之一延遲1/2個(gè)符號(hào)。因此，數(shù)據(jù)流「0至d"5>>被變換成數(shù)據(jù)流"至"。特定串行到并行轉(zhuǎn)換器1802和關(guān)聯(lián)延遲電路1804所生成的數(shù)據(jù)流然后必須被求和并且編碼到適當(dāng)?shù)淖有诺郎?。例如，?shù)據(jù)流"和""J必須被求和并且編碼到第一子信道上。優(yōu)選地，這些數(shù)據(jù)流在由濾波器1612對(duì)各數(shù)據(jù)流進(jìn)行脈沖整形之后被求和。因此，速率控制器1604優(yōu)選地是可編程的，從而如特定類型的無(wú)線通信系統(tǒng)所要求的那樣，或者如通信信道條件或者子信道條件所要求的那樣，可以如在速率控制器1800中那樣增加數(shù)據(jù)速率或者如在速率控制器1700中那樣減少數(shù)據(jù)速率。在增加數(shù)據(jù)速率的情況下，濾波器1612也優(yōu)選地是可編程的，^^而^f吏它們可以;波配置為向例如^:據(jù)流"f0,至"應(yīng)用脈沖整形，然后對(duì)適當(dāng)?shù)牧髑蠛鸵陨蛇m當(dāng)數(shù)目的并行數(shù)據(jù)流以便發(fā)送到移頻器1614。以圖17中所示方式來(lái)增加數(shù)據(jù)速率的優(yōu)點(diǎn)在于基本上可以實(shí)現(xiàn)較高的符號(hào)映射速率而不改變符號(hào)映射器1508中使用的符號(hào)映射。一旦對(duì)數(shù)據(jù)流求和，就在頻率上對(duì)已求和的流進(jìn)行移位，從而使它們駐留于適當(dāng)?shù)淖有诺乐?。但是由于每個(gè)符號(hào)的比特?cái)?shù)目已經(jīng)加倍，所以符號(hào)映射速率已經(jīng)加倍。因此，例如4QAM符號(hào)映射可以被轉(zhuǎn)換成16QAM符號(hào)映射，即使SIR對(duì)于將以別的方式所應(yīng)用的16QAM符號(hào)映射而言過(guò)高仍然如此。換而言之，對(duì)速率控制器1800進(jìn)行編程以便以圖17中所示方式來(lái)增加數(shù)據(jù)速率，可以增加符號(hào)映射，即使在信道條件在別的情況下不允許這一點(diǎn)時(shí)仍然如此，這又可以允許無(wú)論通信系統(tǒng)的類型如何通信i殳備都31保持足夠的或者甚至優(yōu)良的性能。如圖17中所示那樣增加數(shù)據(jù)速率的缺點(diǎn)在于增加了干擾，也增加了接收機(jī)復(fù)雜度。前者歸因于增加的數(shù)據(jù)量。后者歸因于各符號(hào)由于1/2符號(hào)重疊而不能獨(dú)立地加以處理這一事實(shí)。因此，在實(shí)施比如速率控制器1800這樣的速率控制器時(shí)必須針對(duì)增加的符號(hào)映射能力來(lái)權(quán)衡這些考慮。圖18圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的頻率編碼器1900的一個(gè)示例性實(shí)施例。類似于速率編碼，頻率編碼優(yōu)選地用來(lái)提供增加的通信魯棒性。在頻率編碼1900中，多個(gè)數(shù)據(jù)流之和或者之差被編碼到各子信道上。如同所示，這是使用加法器1902分別將數(shù)據(jù)流d至d〔7J與數(shù)據(jù)流c/",至求和而加法器1904分別從數(shù)據(jù)流d"J至d"5，中減去數(shù)據(jù)流d"乂至d來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，加法器1902和1904所生成的數(shù)據(jù)流aMJ至a包含與多個(gè)數(shù)據(jù)流dMJ至d有關(guān)的信息。例如，aM包含6/M乂與""7之和，即d("C+""J,而"",包含""，一"MJ。因此，例如如果a"J或者a"，由于衰落而未被收到，則仍然可以從數(shù)據(jù)流a"J中取回?cái)?shù)據(jù)流d(^J和"J這二者。基本上，數(shù)據(jù)流d"J至d與a廣O至aj之間的關(guān)系是矩陣關(guān)系。因此，如果接收機(jī)知道所要應(yīng)用的正確矩陣，則它可以從aWJ至""5,中恢復(fù)dW至d「",之和以及之差。優(yōu)選地，頻率編碼器1900是可編程的，從而可以在需要時(shí)啟用和禁用它以便提供魯棒性。優(yōu)選地，加法器1902和l卯4也是可編程的，從而可以向dMJ至d應(yīng)用不同矩陣。在頻率編碼(如果包括它)之后，數(shù)據(jù)流1602被發(fā)送到TDM/FDM組塊1608。TDM/FDM組塊1608如特定實(shí)施例所要求的那樣對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行TDM或者FDM。圖19圖示了配置為對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行TDM的TDM/FDM組塊2000的示例性實(shí)施例。提供TDM/FDM組塊2000以說(shuō)明在配置為對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行TDM的TDM/FDM組塊中可以包括的邏輯部件。根據(jù)實(shí)際的實(shí)施，可以包括或者可以不包括這些邏輯部件中的一些邏輯部件。TDM/FDM組塊2000包括子塊重復(fù)器2002、子塊擾頻器2004、子塊終止器2006、子塊重復(fù)器2008和SYNC插入器2010。子塊重復(fù)器2002被配置為接收數(shù)據(jù)子塊，比如包含例如比特"MJ至aGJ的塊2012。子塊重復(fù)器然后被配置為重復(fù)塊2012以提供重復(fù)，這又促成更魯棒的通信。因此，子塊重復(fù)器2002生成包含2個(gè)塊2012的塊2014。子塊擾頻器2004然后被配置為接收塊2014并且對(duì)它進(jìn)行擾頻，由此生成塊2016。一種擾頻方法可以是如在塊2016中所示那樣反轉(zhuǎn)塊2014的一半。但是根據(jù)實(shí)施例也可以實(shí)施其它擾頻方法。子塊終止器2006獲取子塊擾頻器2004所生成的塊2016,并且將終止塊2034添加到塊2016的前面以形成塊2018。終止塊2034確保了可以在接收機(jī)中獨(dú)立地處理各塊。沒(méi)有終止塊2034,—些塊就可能例如由于多徑而延遲，而它們將因此與下一數(shù)據(jù)塊的部分重疊。但是通過(guò)包含終止塊2034,可以防止已延遲的塊與下一塊中的任何實(shí)際數(shù)據(jù)重疊。終止塊2034可以是循環(huán)前綴終止2036。循環(huán)前綴終止2036簡(jiǎn)單地重復(fù)塊2018的最后幾個(gè)符號(hào)。因此，例如如果循環(huán)前綴終止2036的長(zhǎng)度為三個(gè)符號(hào)，則它將簡(jiǎn)單地重復(fù)塊2018的最后三個(gè)符號(hào)。作為備選，終止塊2034可以包含發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均已知的符號(hào)序列。選擇使用什么類型的塊終止2034可能影響在接收機(jī)中使用什么類型的均衡器。因此，當(dāng)確定在TDM/FDM組塊2000中使用什么類型的終止塊2034時(shí)，必須考慮接收機(jī)復(fù)雜度和均衡器選擇。在子塊終止器2006之后，TDM/FDM組塊2000可以包括配置為執(zhí)行第二塊重復(fù)步驟的子塊重復(fù)器2008，在該第二塊重復(fù)步驟中重復(fù)塊2018以形成塊2020。在某些實(shí)施例中，子塊重復(fù)器可以被配置為還執(zhí)行第二塊擾頻步驟。在子塊重復(fù)器2008(如果包括的話)之后，TDM/FDM組塊2000包括SYNC插入器210,該SYNC插入器被配置為在預(yù)定數(shù)目的塊2020之后定期地插入適當(dāng)?shù)耐酱a2032和/或?qū)⒁阎?hào)插入到各塊中。在第3部分中討論同步碼2032的目的。另一方面，圖20圖示了配置用于FDM的TDM/FDM組塊2100的示例性實(shí)施例，該TDM/FDM組塊包括子塊重復(fù)器2102、子塊擾頻器2104、塊編碼器2106、子塊變換器2108、子塊終止器2110和SYNC插入器2112。與TDM/FDM組塊2000—樣，子塊重復(fù)器2102重復(fù)塊2114并且生成塊2116。子塊擾頻器然后對(duì)塊2116進(jìn)行擾頻從而生成塊2118。子塊編碼器2106獲取塊2118并且對(duì)它進(jìn)行編碼從而生成塊2120。編碼塊將數(shù)據(jù)符號(hào)相關(guān)到一起并且生成符號(hào)6。這要求接收機(jī)中的更魯棒但是也更復(fù)雜的聯(lián)合解調(diào)。子塊變換器2108然后對(duì)塊2120執(zhí)行變換從而生成塊2122。優(yōu)選地，該變換是塊2120的IFFT,這允許在接收機(jī)中使用更高效的均衡器。接著，子塊終止器2110終止塊2122從而生成塊2124，而SYNC插入器2112在某一數(shù)目的塊2124之后定期地插入同步碼2126和/或?qū)⒁阎?hào)插入到各塊中。優(yōu)選地，子塊終止器2110僅使用如上所述的循環(huán)前綴終止。這同樣允許更高效的接收機(jī)設(shè)計(jì)。提供TDM/FDM組塊2100以說(shuō)明在配置為對(duì)數(shù)據(jù)流執(zhí)行FDM的TDM/FDM組塊中可以包括的邏輯部件。根據(jù)實(shí)際的實(shí)施，可以包括或者可以不包括這些邏輯部件中的一些邏輯部件。另外，TDM/FDM組塊2000和2100優(yōu)選地是可編程的，從而可以如特定實(shí)施所要求的那樣包括適當(dāng)?shù)倪壿嫴考?。這允許一種并入有塊2000或者2100之一的設(shè)備在具有不同要求的不同系統(tǒng)之間移動(dòng)。另外優(yōu)選的是，在圖15中的TDM/FDM組塊1608是可編程的，從而使它可以被編程為如特定通信系統(tǒng)所要求的那樣，執(zhí)行比如結(jié)合塊2000所述那樣的TDM或者比如結(jié)合塊2100所述那樣的FDM。在圖15中的TDM/FDM組塊1608之后，并行數(shù)據(jù)流優(yōu)選地^皮傳遞到內(nèi)插器1610。在內(nèi)插器1610之后，并行數(shù)據(jù)流^皮傳遞到濾波器1612,這些濾波器應(yīng)用了結(jié)合第l部分中等式(2)的滾降因子所述的脈沖整形。然后，并行數(shù)據(jù)流被發(fā)送到移頻器1614,該移頻器被配置為將各并行數(shù)據(jù)流移位一個(gè)頻率偏移，該頻率偏移與特定并行數(shù)據(jù)流所關(guān)聯(lián)到的子信道相關(guān)聯(lián)。圖21圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的移頻器2200的示例性實(shí)施例。正如所見(jiàn)，移頻器2200包括乘法器2202,該乘法器被配置為將各并行數(shù)據(jù)流乘以適當(dāng)?shù)闹笖?shù)以實(shí)現(xiàn)所需頻移。各指數(shù)的形式為嘲^^K鄉(xiāng)，其中c是對(duì)應(yīng)的子信道，例如c-O至W-l,而w是時(shí)間。優(yōu)選地，在圖15中的移頻器1614是可編程的，從而可以針對(duì)各種不同系統(tǒng)來(lái)提供各種信道/子信道配置。作為備選，IFFT組塊可以取代移頻器1614，而濾波可以在IFFT組塊之后完成。此類實(shí)施可以根據(jù)實(shí)施而更高效。在并行數(shù)據(jù)流被移位之后，例如在圖14的求和器1512中對(duì)它們進(jìn)行求和。然后使用所用通信信道的整個(gè)帶寬5來(lái)傳輸求和后的數(shù)據(jù)流。但是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流也包含各如下并行數(shù)據(jù)流，這些并行數(shù)據(jù)流在頻率上被移位為使得它們占用適當(dāng)?shù)淖有诺?。因此，各子信道可以分配給一個(gè)用戶，或者各子信道可以攜帶去往不同用戶的數(shù)據(jù)流。在第3(b)部分中描述對(duì)子信道的分配。然而，無(wú)論如何分配子信道，各用戶都將接收包含所有子信道的整個(gè)帶寬，但是將僅對(duì)分配給該用戶的那些子信道進(jìn)行解碼。6.采樣接收機(jī)實(shí)施例圖22圖示了可以根據(jù)本發(fā)明來(lái)配置的接收機(jī)2300的示例性實(shí)施例。接收機(jī)2300包括配置為接收比如發(fā)射機(jī)1500這樣的發(fā)射機(jī)所發(fā)送的消息的天線2302。因此，天線2302被配置為接收寬帶消息，該寬帶消息包含被劃分成帶寬為6的子信道的寬帶信道的整個(gè)帶寬B。如上所述，該寬帶消息包含各自編碼到各對(duì)應(yīng)子信道上的多個(gè)消息。所有子信道可以分配給或者可以不分配給包括接收機(jī)2300的設(shè)備；因此，可以要求或者可以不要求接收機(jī)2300對(duì)所有子信道進(jìn)行解碼。在該消息由天線2300接收之后，它一皮發(fā)送到無(wú)線接收機(jī)2304，該接收機(jī)被配置為去除與寬帶通信信道相關(guān)聯(lián)的載波并且提取包含發(fā)射機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)流的基帶信號(hào)。該基帶信號(hào)然后被發(fā)送到相關(guān)器2306和解調(diào)器2308。相關(guān)器2306被配置為與如在第3部分中所述那樣在數(shù)據(jù)流中插入的同步碼相關(guān)。它也優(yōu)選地被配置為執(zhí)行如在第3(b)部分中所述的SIR和多徑估計(jì)。解調(diào)器2308被配置為從向包括接收機(jī)2300的設(shè)備分配的各子信道中提取并行數(shù)據(jù)并且從中生成單個(gè)數(shù)據(jù)流。圖23圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的解調(diào)器2400的示例性實(shí)施例。解調(diào)器2402包括移頻器2402，該移頻器被配置為將頻率偏移施加到基帶數(shù)據(jù)流，從而使包含基帶數(shù)據(jù)流的并行數(shù)據(jù)流可以在接收機(jī)2300中獨(dú)立地加以處理。因此，移頻器2402的輸出是然后優(yōu)選地由濾波器2404濾波的多個(gè)并行數(shù)據(jù)流。濾波器2404向各并行數(shù)據(jù)流應(yīng)用與在例如發(fā)射機(jī)1500這樣的發(fā)射機(jī)中應(yīng)用的脈沖形狀相對(duì)應(yīng)的濾波器。作為備選，IFFT塊可以取代移位器1614,而濾波可以在IFFT組塊之后完成。此類實(shí)施可以根據(jù)實(shí)施而更為高效。接著，接收機(jī)2300優(yōu)選地包括被配置為抽取并行比特流的數(shù)據(jù)速率的抽取器(decimator)2406。以較高速率進(jìn)行采樣有助于確保對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確的重新創(chuàng)建。但是數(shù)據(jù)速率越高，均衡器2408就變得越大和越復(fù)雜。因此，采樣率以及因此采樣數(shù)目可以由抽取器2406減少到允許較小和較廉價(jià)的均衡器2408的足夠級(jí)別。均衡器2408被配置為減少接收機(jī)2300中的多徑效應(yīng)。下文將更全面地討論它的操作。在均衡器2408之后，并行數(shù)據(jù)流被發(fā)送到執(zhí)行與擾頻器、編碼器和交織器1506相反的操作以便再現(xiàn)發(fā)射機(jī)中生成的原始數(shù)據(jù)的解擾器、解碼器和解交織器2410。并行數(shù)據(jù)流然后被發(fā)送到從并行數(shù)據(jù)流生成單個(gè)串行數(shù)據(jù)流的并行到串行轉(zhuǎn)換器2412。均衡器2408使用相關(guān)器2306所提供的多徑估計(jì)來(lái)均衡接收機(jī)2300中的多徑效應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，均衡器2408包括在解調(diào)器2400中對(duì)各并行數(shù)據(jù)流進(jìn)行操作的單輸入單輸出(SISO)均衡器。在這一情況下，包括均衡器2408的各SISO均衡器接收單個(gè)輸入并且生成單個(gè)均衡輸出。作為備選，各均衡器可以是多輸入多輸出(MIMO)或者多輸入單輸出(MISO)均衡器。例如當(dāng)在發(fā)射機(jī)中包括頻率編碼器或者速率控制器如頻率編碼器l卯O時(shí)可能要求多個(gè)輸入。由于頻率編碼器1900將來(lái)自多個(gè)并行數(shù)據(jù)流的信息編碼到各子信道上，所以包括均衡器2408的各均衡器需要均衡多個(gè)子信道。因此，例如如果解調(diào)器2400中的并行數(shù)據(jù)流包含dr7,+"",,則均衡器2408將需要一起均衡dOJ和"。均衡器2408然后36可以生成與""，或者""？相對(duì)應(yīng)的單個(gè)輸出(MISO),或者它可以生成d"J和dMJ這二者(MIMO)。根據(jù)實(shí)施例，均衡器2408也可以是時(shí)域均衡器(TDE)或者頻域均衡器(FDE)。一般而言，如果發(fā)射機(jī)中的調(diào)制器對(duì)并行數(shù)據(jù)流執(zhí)行TDM則均衡器2408是TDE，而如果調(diào)制器執(zhí)行FDM則均衡器2408是FDE。但是即使在發(fā)射機(jī)中使用TDM,均衡器2408仍然可以是FDE。因此，型納入考慮之中。鑒于功率要求，'通常優(yōu)選的:在無(wú)線通信系統(tǒng);在前向鏈路上使用FDM而在反向鏈路上使用TDM。與發(fā)射機(jī)1500一樣，包括解調(diào)器2400的各種部件優(yōu)選地是可編程的，從而使單個(gè)設(shè)備可以在多個(gè)不同系統(tǒng)中操作而仍然保持優(yōu)良性能，這是這里描述的系統(tǒng)和方法的主要優(yōu)點(diǎn)。因而，上文的討論提供了用于實(shí)施信道接入?yún)f(xié)議的系統(tǒng)和方法，該信道接入?yún)f(xié)議使得根據(jù)通信系統(tǒng)，僅對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)硬件進(jìn)行少量的重新編程。因此，當(dāng)設(shè)備從一個(gè)系統(tǒng)移動(dòng)到另一系統(tǒng)時(shí)，它優(yōu)選地按照要求重新配置硬件即發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，并且切換到與新系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的協(xié)議棧。重新配置接收機(jī)的一個(gè)重要部分是對(duì)均衡器進(jìn)行重新配置或者進(jìn)行編程，因?yàn)槎鄰绞轻槍?duì)各類系統(tǒng)的主要問(wèn)題。然而，多徑根據(jù)系統(tǒng)類型而變化，這在前文中已經(jīng)意味著對(duì)于不同類型的通信系統(tǒng)而言要求不同的均衡器。然而，在先前部分中描迷的信道接入?yún)f(xié)議允許使用只需針對(duì)在各種系統(tǒng)中的操作來(lái)進(jìn)行少量重新配置的均衡器。a.采樣均衡器實(shí)施例圖24圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法而說(shuō)明一種用以配置均衡器2506的方式的接收機(jī)2500的示例性實(shí)施例。在討論接收機(jī)2500的配置之前，應(yīng)當(dāng)注意，一種用以配置均衡器2506的方式是簡(jiǎn)單地對(duì)于每一信道包括一個(gè)均衡器(對(duì)于這里描述的系統(tǒng)和方法，信道等同于如上所述的子信道)。比如相關(guān)器2306(圖22)這樣的相關(guān)器然后可以為均衡器2506提供對(duì)存在的任何多徑直至某一最大數(shù)目的多徑的數(shù)目、幅度和相位的估計(jì)。這也稱為信道沖激響應(yīng)(CIR)。多徑的最大數(shù)目基于對(duì)于特定實(shí)施的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。CIR中所含多徑越多，接收機(jī)所具有的路徑分集就越多而系統(tǒng)中的通信就會(huì)越魯棒。下文將稍全面地討論路徑分集。如果對(duì)于每一信道有一個(gè)均衡器2506,則優(yōu)選地從相關(guān)器(未示出)直接地向均衡器2506提供CIR。如果使用這樣的相關(guān)器配置，則均衡器2506可以以慢速率運(yùn)行，但是整個(gè)均衡過(guò)程相對(duì)快速。對(duì)于信道數(shù)目相對(duì)少的系統(tǒng)，這樣的配置因此是優(yōu)選的。然而，問(wèn)題在于在不同類型的通信系統(tǒng)中使用的信道的數(shù)目存在大的差異。例如，室外系統(tǒng)可以具有多達(dá)256個(gè)信道。這將要求256個(gè)均衡器，這會(huì)使接收機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜和昂貴。因此，對(duì)于具有大量信道的系統(tǒng)，圖25中所示配置是優(yōu)選的。在接收機(jī)2500中，多個(gè)信道共用各均衡器2506。例如，各均衡器可以由4個(gè)信道共用，例如如圖25中所示為Chl-ch4、Ch5-Ch8等。在這一情況下，接收機(jī)2500優(yōu)選地包括被配置為存儲(chǔ)在各信道上到達(dá)的信息的存儲(chǔ)器2502。存儲(chǔ)器2502優(yōu)選地被劃分成子部分2504,各子部分被配置為存儲(chǔ)用于特定信道子集的信息。用于各子集中各信道的信息然后交替地被發(fā)送到適當(dāng)?shù)木馄?506，該均衡器基于針對(duì)這一信道所提供的CIR來(lái)均衡該信息。在這一情況下，各均衡器必須比在每一信道僅有一個(gè)均衡器的情況下運(yùn)行得快得多。例如，與1個(gè)信道相較而言，均衡器2506將需要運(yùn)行4倍或者更多倍那么快以便有效地均衡4個(gè)信道。此外，要求額外的存儲(chǔ)器2502以緩存信道信息。但是總而言之，由于有較少的均衡器，所以接收機(jī)2500的復(fù)雜度減少。這應(yīng)當(dāng)也會(huì)降低用以實(shí)施接收機(jī)2500的總成本。優(yōu)選地，存儲(chǔ)器2502以及向特定均衡器所發(fā)送的信道的數(shù)目是可編程的。以這一方式，可以重新配置接收機(jī)2500以求對(duì)于給定系統(tǒng)的最佳操作。因此，如果將接收機(jī)2500從室外系統(tǒng)移動(dòng)到具有較少信道的室內(nèi)系統(tǒng)，則可以優(yōu)選地重新配置接收才凡2500，從而對(duì)于每一均衡器有較少信道，甚至少至l個(gè)信道。均衡器2S06運(yùn)行的速率也優(yōu)選地是可編程的，從而可以在對(duì)于所均衡的信道的數(shù)目而言最佳的速率來(lái)運(yùn)行均衡器2506。此外，如果各均衡器2506正在均衡多個(gè)信道，則對(duì)于那些多個(gè)路徑的CIR必須被交替地提供給各均衡器2506。因此優(yōu)選地，也包括存儲(chǔ)器(未示出)以緩存用于各信道的CIR信息。適當(dāng)?shù)腃IR信息然后在對(duì)應(yīng)的信道信息被均衡時(shí)從CIR存儲(chǔ)器(未示出)發(fā)送到各均衡器。CIR存儲(chǔ)器(未示出)也優(yōu)選地是可編程的，以便無(wú)論接收機(jī)2500正在其中進(jìn)行操作的系統(tǒng)類型如何都確保最佳操作?；氐铰窂椒旨@一問(wèn)題，均衡器2506所用路徑的數(shù)目必須考慮到系統(tǒng)中的延遲擴(kuò)展4。例如，如果系統(tǒng)是在5吉赫(GHz)范圍中工作的室外系統(tǒng)，則通信信道可以包含125兆赫(MHz)的帶寬，例如該信道可以從5.725GHz擴(kuò)展到5.85GHz。如果該信道被劃分成滾降因子r為0.125的512個(gè)子信道，則各子信道將具有約215千赫(kHz)的帶寬，該帶寬提供約4.6jLis的符號(hào)持續(xù)時(shí)間。由于最差情況的延遲擴(kuò)展^是20微秒，所以均衡器2504所用路徑的數(shù)目可以設(shè)置為最大值5。因此將在O微秒有第一路徑Pl,在4.6微秒有第二路徑P2，在9.2微秒有第三路徑P3，在13.8微秒有第四路徑P4,而在接近延遲擴(kuò)展4的18.4微秒有第五路徑P5。在另一實(shí)施例中，可以包括第六路徑以便完全地覆蓋延遲擴(kuò)展4;然而20微秒是最差情況。事實(shí)上，3微秒的延遲擴(kuò)展《是更典型的值。因此在多數(shù)實(shí)例中，延遲擴(kuò)展A將實(shí)際上更短并且不需要額外路徑。作為備選，可以使用較少的子信道，由此提供較大的符號(hào)持續(xù)時(shí)間而不是使用額外路徑。但是同樣，這通常將是不需要的。如上所述，均衡器2506優(yōu)選地是可配置的，從而可以針對(duì)各種通信系統(tǒng)來(lái)重新配置它們。因此，例如，無(wú)i侖通信系統(tǒng)如何，所用路徑的數(shù)目都必須足夠。但是這也依賴于所用子信道的數(shù)目。例如如果接收機(jī)2500從在上述室外系統(tǒng)中操作變?yōu)樵谘舆t擴(kuò)展^處于1微秒級(jí)的室內(nèi)系統(tǒng)中操作，則可以優(yōu)選地針對(duì)32個(gè)子信道和5個(gè)路徑來(lái)重新配置接收機(jī)2500。假設(shè)相同的125MHz的總帶寬。各子信道的帶寬約為4MHz而符號(hào)持續(xù)時(shí)間約為250納秒。因此，將在零微秒有第一路徑Pl以及分別在250納秒、500納秒、750納秒和1微秒有后續(xù)路徑P2至P5。因此，對(duì)于室內(nèi)環(huán)境應(yīng)當(dāng)覆蓋延遲擴(kuò)展《。同樣1微秒延遲擴(kuò)展c4是最差情況，因此在上例中提供的l微秒延遲擴(kuò)展A將通常多于實(shí)際所需。然而，這對(duì)于室內(nèi)系統(tǒng)是優(yōu)選的，因?yàn)樗梢栽试S操作擴(kuò)展到室內(nèi)環(huán)境以外，例如恰在室內(nèi)環(huán)境在其中進(jìn)行操作的建筑物以外。對(duì)于用戶有可能在建筑物之間行進(jìn)的校園型環(huán)境，這可以是有利的。7.無(wú)線通信設(shè)備的采樣實(shí)施例圖25圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的無(wú)線通信設(shè)備的示例性實(shí)施例。設(shè)備2600例如是配置用于在多個(gè)室內(nèi)和室外通信系統(tǒng)中操作的便攜通信設(shè)備。因此，設(shè)備2600包括用于通過(guò)無(wú)線通信信道2618來(lái)發(fā)送和接收無(wú)線通信信號(hào)的天線2602?？梢园p工器2604或者開關(guān)，從而使發(fā)射機(jī)2606和接收機(jī)2608可以在相互隔離的同時(shí)均使用天線2602。用于這一目的的雙工器或者開關(guān)是公知的并且將不在這里加以說(shuō)明。發(fā)射機(jī)2606是配置為實(shí)施上述信道接入?yún)f(xié)議的可配置發(fā)射機(jī)。因此，發(fā)射機(jī)2606能夠?qū)Π鄠€(gè)子信道的寬帶通信信號(hào)進(jìn)行發(fā)送和編碼。另外，發(fā)射機(jī)2606被配置為使得可以如在第5部分中所述那樣對(duì)包括發(fā)射機(jī)2606的各種子部件進(jìn)行重新配置或者進(jìn)行編程。類似地，接收機(jī)2608被配置為實(shí)施上述信道接入?yún)f(xié)議，并且因此也被配置為使得可以如在第6部分中所述那樣對(duì)包括接收機(jī)2608的各種子部件進(jìn)行重新配置或者重新編程。發(fā)射機(jī)2606和接收機(jī)2608與可以包括各種處理控制器和/或數(shù)字信號(hào)處理(DSP)電路的處理器2610進(jìn)行接口連接。處理器2610控制設(shè)備2600的操作，該操作包括對(duì)發(fā)射機(jī)2606所要發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行編碼和對(duì)接收機(jī)2608所接收的信號(hào)進(jìn)行解碼。設(shè)備2610也可以包括存儲(chǔ)器2612,該存儲(chǔ)器可以被配置為存儲(chǔ)由處理器2610用來(lái)控制設(shè)備2600的操作的操作指令，例如固件/軟件。處理器2610也優(yōu)選地被配置為如設(shè)備2600在其中進(jìn)行操作的無(wú)線通信系統(tǒng)所要求的那樣分別地經(jīng)由控制接口2614和2616對(duì)發(fā)射機(jī)2606和接收^幾2608進(jìn)行重新編程。因此，例如i殳備2600可以;故配置為定期地查明優(yōu)選通信系統(tǒng)的可用性。如果檢測(cè)到該系統(tǒng)，則處理器2610可以被配置為從存儲(chǔ)器2612加載對(duì)應(yīng)的操作指令并且重新配置發(fā)射機(jī)2606和接收機(jī)2608以便在優(yōu)選系統(tǒng)中操作。例如，可能優(yōu)選的是設(shè)備2600切換到室內(nèi)無(wú)線LAN(如果它是可用的)。因此，在沒(méi)有無(wú)線LAN可用的情況下，設(shè)備2600可以在無(wú)線WAN中操作，同時(shí)定期地搜尋適當(dāng)無(wú)線LAN的可用性。一旦檢測(cè)到無(wú)線LAN，處理器2610將加載用于無(wú)線LAN環(huán)境的操作指令，例如適當(dāng)?shù)膮f(xié)議棧，并且將相應(yīng)地對(duì)發(fā)射機(jī)2606和接收機(jī)2608進(jìn)行重新編程。以這一方式，設(shè)備2600可以在保持優(yōu)良性能的同時(shí)從一類通信系統(tǒng)移動(dòng)到另一類通信系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)這里的系統(tǒng)和方法所配置的基站將以與設(shè)備2600相似的方式操作；然而，由于基站沒(méi)有從一類系統(tǒng)移動(dòng)到另一類系統(tǒng)，所以通常無(wú)需配置處理器2610以^更重新配置發(fā)射機(jī)2606和接收機(jī)2608從而根據(jù)用于不同類型的系統(tǒng)的操作指令來(lái)操作。但是處理器2610仍然可以被配置為如與基站通信的通信設(shè)備所報(bào)告的系統(tǒng)內(nèi)操作條件所要求的那樣對(duì)發(fā)射機(jī)2606和/或接收機(jī)2608的子部件進(jìn)行重新配置或者重新編程。另外，這樣的基站可以根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法來(lái)配置為實(shí)施多個(gè)操作模式。在這一情況下，控制器2610可以被配置為對(duì)發(fā)射機(jī)2606和接收機(jī)2608進(jìn)行重新編程以實(shí)施適當(dāng)?shù)牟懦俗鞑拍健?.高數(shù)據(jù)速率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)現(xiàn)在參照?qǐng)D26-圖49來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的附加實(shí)施例。下文所述實(shí)施例可以包含如上所述的一些特征和功能。下文討論的本發(fā)明實(shí)施例利用了超寬帶通信技術(shù)。參照?qǐng)D26和圖27,沖激型超寬帶(UWB)通信技術(shù)利用了例如以納秒或者皮秒(持續(xù)時(shí)間一般為數(shù)十皮秒至數(shù)納秒)的間隔發(fā)射的電池能量離散脈沖。出于這一原因，此類超寬帶通常稱為"沖激無(wú)線電"。也就是說(shuō)，與常規(guī)載波通信技術(shù)相對(duì)照，UWB脈沖可以不經(jīng)調(diào)制地發(fā)送到正弦波或者正弦曲線載波上。此類UWB—^:既不要求分配的頻率也不要求功率放大器。在圖26中圖示了常規(guī)載波通信技術(shù)的一個(gè)例子。IEEE802.11a是無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)協(xié)議，該協(xié)議發(fā)送中心頻率為5GHz、無(wú)線頻率擴(kuò)展約為5MHz的正弦曲線射頻信號(hào)。正如這里定義的，載波是由無(wú)線發(fā)射機(jī)發(fā)射以便攜帶信息的具有指定頻率和幅度的電磁波。802.11協(xié)議是載波通信技術(shù)的一個(gè)例子。載波包含持續(xù)時(shí)間的范圍可以從秒到分鐘的具有指定的窄無(wú)線頻率(5MHz)的基本上連續(xù)的正弦曲線波形。對(duì)照而言，超寬帶(UWB)脈沖可以如圖示了兩個(gè)典型UWB脈沖的圖27中所示那樣具有2.0GHz的中心頻率、約4GHz的頻率擴(kuò)展。圖27圖示了，UWB脈沖在時(shí)間上越短，它的頻譜擴(kuò)展就越寬。這是因?yàn)閹捙c脈沖的持續(xù)時(shí)間成反比。600皮秒的UWB脈沖可以具有約1.8GHz的中心頻率、約1.6GHz的頻率擴(kuò)展，而300皮秒的UWB可以具有約3GHz的中心頻率、約3.3GHz的頻率擴(kuò)展。因此，UWB脈沖一般如圖26中所示那樣不在特定頻率內(nèi)操作。此外，圖27中所示任一脈沖都可以例如通過(guò)使用外差來(lái)進(jìn)行頻移以具有基本上相同但是中心位于任何所需頻率處的帶寬。另外由于UWB脈沖擴(kuò)展至遍布極寬的頻率范圍，所以UWB通信系統(tǒng)允許以比如100兆比特每秒或者更大的很高的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行通信。已經(jīng)提出若干不同的超寬帶(UWB)通信方法。對(duì)于在美國(guó)的無(wú)線UWB通信而言，所有這些方法都必須滿足聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)在他們于2002年4月22日發(fā)布的ReportandOrder(ET存檔號(hào)98-153)中新近建立的約束。目前，F(xiàn)CC正在允許有限的UWB通信，但是隨著UWB系統(tǒng)的部署以及對(duì)于這一新技術(shù)的額外經(jīng)驗(yàn)的獲得，F(xiàn)CC可能修正它的當(dāng)前限制并且允許拓展對(duì)UWB通信技術(shù)的使用。FCC4月22日的ReportandOrder要求UWB脈沖或者信號(hào)占用大于在20%的部分帶寬或者500兆赫這二者中的較小者。部分帶寬被定義為高10dB截止頻率與低10dB截止頻率之差除以高10dB截止頻率與低10dB截止頻率之和的商的2倍。具體而言，部分帶寬等式如下部分夢(mèng)寬=2^"其中A是高10dB截止頻率，而力是低10dB截止頻率。換而言之，部分帶寬是信號(hào)所占用的信號(hào)中心頻率的百分比。例如，具有10MHz中心頻率和2MHz(即從9MHz到1lMHz)帶寬的信號(hào)具有20%的部分帶寬。也就是說(shuō)，中心頻率i,+蘿。圖28圖示了4月22日的ReportandOrder所強(qiáng)制頭見(jiàn)定的針對(duì)室內(nèi)系統(tǒng)的超寬帶發(fā)射限制。該ReportandOrder將UWB通信約束為在3.1GHz與10.6GHz之間的頻譜，其中預(yù)期的發(fā)射不超過(guò)-41.3dBm/MHz。該ReportandOrder也建立了對(duì)手持UWB系統(tǒng)、車輛雷達(dá)系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、穿墻成像系統(tǒng)、地面穿透雷達(dá)和其它UWB系統(tǒng)的發(fā)射限制。將認(rèn)識(shí)到，可以在室內(nèi)和/或室外利用這里描述的本發(fā)明，并且本發(fā)明可以是固定的和/或移動(dòng)的，而且可以將無(wú)線或者有線介質(zhì)用于通信信道。一般而言，在無(wú)線通信的情況下，可以以相對(duì)低的功率密度(毫瓦每兆赫)發(fā)送多個(gè)UWB脈沖或者信號(hào)。然而，位于美國(guó)以外的可供選擇的UWB通信系統(tǒng)可以以較高的功率密度進(jìn)行發(fā)送。例如，可以在30dBm到-50dBm之間發(fā)送UWB脈沖或者信號(hào)。然而，通過(guò)很多有線介質(zhì)發(fā)送的UWB脈沖將不會(huì)干擾無(wú)線射頻發(fā)送。因此，通過(guò)有線介質(zhì)發(fā)送的UWB脈沖的功率(已在單個(gè)頻率處進(jìn)行采樣)的范圍可以從約+30dBm到約-140dBm。FCC4月22日的ReportandOrder不適用于通過(guò)有線介質(zhì)進(jìn)行的通信。與國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)相關(guān)聯(lián)的通信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正在考慮多種滿足FCC所建立的當(dāng)前約束的超寬帶(UWB)無(wú)線通信方法。一種UWB通信方法可以發(fā)送在7.5GHzFCC分配(從3.1GHz到10.6GHz)內(nèi)占用500MHz頻帶的UWB脈沖。在這一通信方法的一個(gè)實(shí)施例中，UWB脈沖具有與約500MHz帶寬相對(duì)應(yīng)的約2納秒的持續(xù)時(shí)間?？梢愿淖僓WB脈沖的中心頻率以將它們置于7.5GHz分配內(nèi)的任何所需位置處。在這一通信方法的另一實(shí)施例中，對(duì)并行凄史據(jù)扭J亍快速逆傅立葉變換(IFFT)以產(chǎn)生各約4.125MHz寬的122個(gè)載波。在也稱為正交頻分復(fù)用(OFDM)的這一實(shí)施例中，所得UWB脈沖或者信號(hào)約為506MHz寬并且具有242納秒的持續(xù)時(shí)間。它之所以滿足針對(duì)UWB通信的FCC規(guī)則是因?yàn)樗呛芏嘞鄬?duì)窄頻帶的載波的聚集而不是因?yàn)楦髅}沖的持續(xù)時(shí)間。IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正在評(píng)估的另一UWB通信方法包括發(fā)送占用大于500MHz頻語(yǔ)的離散UWB脈沖。例如，在這一通信方法的一個(gè)實(shí)施例中，UWB脈沖持續(xù)時(shí)間可以從占用約500MHz的2納秒變化到占用約7.5GHz帶寬的約133皮秒。也就是說(shuō)，單個(gè)UWB脈沖可以占用基本上所有的整個(gè)通信分配(從3.1GHz到10.6GHz)。IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正在評(píng)估的又一UWB通信方法包括發(fā)送持續(xù)時(shí)間約為0.7納秒或者更少而碼片速率約為1.4千兆個(gè)脈沖每秒的脈沖序列。使用稱為DS-UWB的直接序列調(diào)制技術(shù)來(lái)調(diào)制這些脈沖?？紤]了在兩個(gè)頻帶中的操作，一個(gè)頻帶的中心位于4GHz附近、具有寬為1.4GHz的信號(hào)，而第二頻帶的中心位于8GHz附近、具有寬為2.8GHz的UWB信號(hào)?？梢栽谌我换蛘哌@兩個(gè)UWB頻帶處進(jìn)行操作?？紤]了在約28兆比特/秒到多達(dá)1,320兆比特/秒之間的數(shù)據(jù)速率。另一UWB通信方法包括發(fā)送經(jīng)調(diào)制的連續(xù)載波，其中發(fā)送信號(hào)所占用的頻率占用了所需百分之二十的部分帶寬。在這一方法中可以在產(chǎn)生頻帶占用的時(shí)間周期中調(diào)制連續(xù)載波。例如，如果使用數(shù)據(jù)時(shí)間周期為750皮秒的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)來(lái)調(diào)制4GHz載波，所得信號(hào)可以占用在中心頻率4GHz周圍的1.3GHz帶寬。在這一例子中，部分帶寬約為32.5%。這一信號(hào)將被視為在上文討論的FCC管制之下的UWB。由此，上文描述了四種不同的超寬帶(UWB)通信方法。將認(rèn)識(shí)到可以通過(guò)任何上述UWB方法或者有待開發(fā)的其它UWB方法來(lái)利用本發(fā)明?，F(xiàn)在參照?qǐng)D29，該示了與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例相一致的發(fā)44射機(jī)5"0的框圖。在這一實(shí)施例中，感興趣的數(shù)據(jù)5110可以被提供給數(shù)據(jù)接口5040。多種數(shù)據(jù)接口5040在本領(lǐng)域中是已知的并且可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明。數(shù)據(jù)接口5040可以包括工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如通用串行總線(USB)標(biāo)準(zhǔn)接口、IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)接口、外圍部件互連標(biāo)準(zhǔn)(PCI)、快速外圍部件互連(PCI-Express)標(biāo)準(zhǔn)、MILSPEC-1760標(biāo)準(zhǔn)和MILSPEC-1553標(biāo)準(zhǔn)。也可以利用非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，而本發(fā)明就所用數(shù)據(jù)接口5040的類型而言不受限制。數(shù)據(jù)5110從數(shù)據(jù)接口5040發(fā)送到介質(zhì)訪問(wèn)控制器(MAC)5030。MAC5030對(duì)數(shù)據(jù)5110執(zhí)行多種功能以形成多個(gè)幀5100。如圖31中所示，數(shù)據(jù)幀5100包括介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭5210、數(shù)據(jù)部分5110、源ID、目的地ID、速率字段5130以及在一些實(shí)施例中可以包括附到幀5100的末尾的循環(huán)冗余檢驗(yàn)5115(CRC)?；氐綀D29，數(shù)據(jù)幀5100然后發(fā)送到基帶處理器5020，該處理器執(zhí)行多種功能(下文將描述)并且產(chǎn)生圖33中所示基帶幀5050。如這里所定義的，"幀"無(wú)論是數(shù)據(jù)幀5100、基帶幀5050還是另一類型的"幀"，都可以包括很多不同結(jié)構(gòu)和布置。一般而言，"幀"通常包括待發(fā)送的原數(shù)據(jù)的表示(一般包括指定數(shù)目的比特或者二進(jìn)制數(shù)字)以及可以用于檢錯(cuò)或者控制的其它比特。"幀，，也可以包括路由信息如源地址、目的地地址和其它信息。"幀"可以有不同長(zhǎng)度并且包含數(shù)量可變的數(shù)據(jù)。將認(rèn)識(shí)到基帶幀5050和數(shù)據(jù)幀5100的構(gòu)造可以變化而不超出本發(fā)明的范圍。例如，在"幀，，中的附加比特除了可以用于其它用途之外還可以特別地用于路由(可能以地址字段的形式)、同步、不與原數(shù)據(jù)直接相關(guān)聯(lián)的開銷信息、幀檢驗(yàn)序列和循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。CRC是通信領(lǐng)域中已知的檢錯(cuò)算法。CRC的一個(gè)實(shí)施例可以如下所述。假定數(shù)據(jù)部分5110具有長(zhǎng)度為"k"的比特，發(fā)射機(jī)5210生成稱為幀檢驗(yàn)序列(FCS)的n比特序列，使得通過(guò)將FCS附到數(shù)據(jù)部分5110,所得數(shù)據(jù)部分5110具有長(zhǎng)度k+n。FCS以如下方式來(lái)計(jì)算，該方式使得當(dāng)接收機(jī)將收到的所得數(shù)據(jù)部分5110除以預(yù)定數(shù)值時(shí)沒(méi)有余數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)沒(méi)有余數(shù)則認(rèn)為數(shù)據(jù)段5110無(wú)錯(cuò)。圖33圖示了基帶處理器5020所產(chǎn)生的基帶幀5050。基帶幀5050包括物理層報(bào)頭5180、介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭5120和多個(gè)數(shù)據(jù)分組5200。各數(shù)據(jù)分組5200包括碼塊5190，該碼塊由接收機(jī)5220(圖34中所示)用于分組5200的同步。此外，基帶幀5050可以包括如上所述用來(lái)對(duì)CRC進(jìn)行解碼的FCS。物理層報(bào)頭5180可以包括多個(gè)同步碼塊5190，這些碼塊由接收機(jī)5220用來(lái)將它的定時(shí)參考同步到發(fā)射機(jī)5210的定時(shí)參考。一般而言，使用同步來(lái)獲得在兩個(gè)或者更多信號(hào)的對(duì)應(yīng)有效瞬間之間的固定關(guān)系。換而言之，同步(也稱為幀同步、幀對(duì)準(zhǔn)或者成幀)由接收機(jī)用來(lái)鎖定到進(jìn)入幀上，使得它可以接收幀中所含數(shù)據(jù)。一般而言，接收機(jī)將它的時(shí)間基準(zhǔn)或者參考同步到發(fā)射機(jī)的時(shí)間基準(zhǔn)。例如，可發(fā)送一般包括重復(fù)發(fā)生的比特模式的"幀同步模式"，該幀同步模式使接收機(jī)能夠?qū)⑺臅r(shí)鐘或者時(shí)間參考與發(fā)射機(jī)的時(shí)間參考對(duì)準(zhǔn)(即同步)。比特模式的重復(fù)有助于保證接收機(jī)將有機(jī)會(huì)"鎖定"在進(jìn)入信號(hào)的定時(shí)上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，同步碼塊5190包括256比特戈萊(Golay)碼。在另一實(shí)施例中，一個(gè)或者多個(gè)戈萊碼可以是逆戈萊碼。將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以利用包括其它比特大小的其它類型的同步碼。本發(fā)明的一個(gè)特征在于當(dāng)收到同步序列時(shí)接收機(jī)可以調(diào)節(jié)它的時(shí)間基準(zhǔn)、它的頻率基準(zhǔn)以及對(duì)自動(dòng)增益控制放大器(未示出)的設(shè)置。回到圖29，基帶幀5050然后從基帶處理器5020發(fā)送到包含數(shù)字電路5080和本地振蕩器5090的調(diào)制器5420。調(diào)制解調(diào)器5420執(zhí)行將包括單獨(dú)數(shù)據(jù)比特表示的基帶幀5050調(diào)制為發(fā)送信號(hào)5070。也就是說(shuō)，基帶處理器5020輸出如下信號(hào)，該信號(hào)包括各具有持續(xù)時(shí)間或者圖30中所示時(shí)間基準(zhǔn)To的高信號(hào)值和低信號(hào)值，這些值代表了包括基帶幀5050的數(shù)據(jù)。本地振蕩器5090在圖30中所示的時(shí)間基準(zhǔn)Ti處生成時(shí)鐘信號(hào)5060。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本地振蕩器5090可以是壓控振蕩器。如上所述，代表基帶幀5050的信號(hào)值處于時(shí)間基準(zhǔn)TQ。使用時(shí)鐘信號(hào)5060,數(shù)字電路5080調(diào)制或者改變代表了基帶幀5050的信號(hào)值。在所示實(shí)施例中，調(diào)制類型是相位調(diào)制。如圖30中所示，時(shí)鐘信號(hào)時(shí)間基準(zhǔn)L的倒數(shù)是發(fā)送信號(hào)5070的中心頻率。也就是說(shuō)，1/T產(chǎn)中心頻率。將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以利用基本上任何中心頻率。例如，本地振蕩器5090可以生成具有250皮秒時(shí)間基準(zhǔn)Tt的時(shí)鐘信號(hào)5060。在這一例子中，數(shù)字電路5080產(chǎn)生中心位于4吉赫(GHz)(250皮秒的倒數(shù))的發(fā)送信號(hào)5070。基帶幀5050信號(hào)值的倒數(shù)(時(shí)間基準(zhǔn)T。)控制在發(fā)送信號(hào)5070的中心頻率周圍的占用帶寬數(shù)量。在上例中，如果基帶幀5050信號(hào)值的時(shí)間基準(zhǔn)To是750皮秒，則發(fā)送信號(hào)將占用在中心頻率4GHz周圍的1.3GHz帶寬。在這一情況下，占用的帶寬(即無(wú)線頻譜的數(shù)量)將從約3.33GHz擴(kuò)展到約4.66GHz。根據(jù)上文給出的公式計(jì)算的這一信號(hào)的部分帶寬將約為33.25%。由此，這一發(fā)送信號(hào)5070將被視為在當(dāng)前FCC定義之下的UWB,因?yàn)樗牟糠謳挸^(guò)了20%。在另一例子中，時(shí)鐘信號(hào)5060的時(shí)間基準(zhǔn)Tt可以約為133皮秒而基帶幀5050信號(hào)值的時(shí)間基準(zhǔn)To可以約為"6皮秒。在這一情況下的發(fā)送信號(hào)5070將具有6.85GHz的中心頻率而該信號(hào)將占用在中心頻率周圍的7.5GHz帶寬。在這一例子中，發(fā)送信號(hào)5070將占用從3.1GHz到10.6GHz的整個(gè)可用UWB頻譜。它將具有約110%的部分帶寬并且將被視為UWB。在又一例子中，對(duì)于基帶幀5050信號(hào)值的約5300皮秒時(shí)間基準(zhǔn)To而言約2納秒時(shí)鐘信號(hào)時(shí)間基準(zhǔn)L產(chǎn)生了占用位于中心頻率3.35GHz周圍的500MHz帶寬的發(fā)送信號(hào)5070。這一示例性發(fā)送信號(hào)5070的部分帶寬僅約為15%。盡管此信號(hào)就部分帶寬而言不滿足當(dāng)前UWB定義，但是它仍然被視為UWB，因?yàn)樗加昧怂枰淖钚?00MHz帶寬。在又一例子中，時(shí)鐘信號(hào)5060的時(shí)間基準(zhǔn)L可以約為IOO皮秒而基帶幀5050信號(hào)值的時(shí)47間基準(zhǔn)To可以是200皮秒。在這一例子中，發(fā)送信號(hào)5070將占用在中心頻率5GHz周圍的lOGHz帶寬。這一發(fā)送信號(hào)5070所占用的帶寬將從零赫的直流擴(kuò)展到lOGHz。此信號(hào)將占用約200%的部分帶寬。在當(dāng)前UWB定義之下此信號(hào)將是UWB信號(hào)但是在當(dāng)前FCC管制之下將不被允許用于無(wú)線發(fā)送，因?yàn)樵撔盘?hào)的一部分會(huì)在FCC強(qiáng)制規(guī)定的3.1GHz頻率邊界以下。本發(fā)明的一個(gè)特征在于通過(guò)在用于發(fā)送的期望中心頻率處生成時(shí)鐘信號(hào)，本發(fā)明無(wú)需利用混頻器將信號(hào)定位于發(fā)送頻率。如上文所討論的，本發(fā)明可以通過(guò)使用在期望頻率處的高速時(shí)鐘信號(hào)在FCC強(qiáng)制規(guī)定的UWB無(wú)線頻帶以內(nèi)(或者以外)任一處生成信號(hào)。這一特征降低了總成本和設(shè)備的復(fù)雜度。在一個(gè)實(shí)施例中，高速時(shí)鐘是10.6吉赫(GHz)時(shí)鐘，但是將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以利用其它時(shí)鐘如4GHz、8GHz、12GHz以及其它頻率。在圖32a、圖32b和圖32c中圖示了數(shù)字電路5080的若干實(shí)施例。下文討論的數(shù)字電路5080的一個(gè)特征在于它們直接地生成發(fā)送信號(hào)而無(wú)需對(duì)該信號(hào)進(jìn)行混頻或者將該信號(hào)上變頻到用于發(fā)送的射頻。參照?qǐng)D32a，本地生成的時(shí)鐘5060以及基帶幀5050信號(hào)值是對(duì)"異或，，函數(shù)或者門的輸入。正如本領(lǐng)域中所知以及如表I中所示，"異或"(XOR)門執(zhí)行如下功能表I<table>tableseeoriginaldocumentpage48</column></row><table>如圖30中所示，在信號(hào)值或者基帶數(shù)據(jù)5050具有"低"值的時(shí)間周期過(guò)程中，時(shí)鐘5060中的"高"值將使發(fā)送信號(hào)5070變"高"。在信號(hào)值5050為"低"的時(shí)間周期過(guò)程中，"低"值將造成發(fā)送信號(hào)5070中的"低"。換而言之，在"低"信號(hào)值5050的時(shí)間周期To過(guò)程中，發(fā)送信號(hào)5070對(duì)時(shí)鐘5060進(jìn)行了鏡像。在信號(hào)值5050具有"高，，值的時(shí)間周期To過(guò)程中，時(shí)鐘5060中的"高，，值造成發(fā)送信號(hào)5070中的"低"值。此外，在"高"信號(hào)值5050的時(shí)間周期過(guò)程中，"低，，時(shí)鐘5060的值造成"高"發(fā)送信號(hào)5070。換而言之，在"高"信號(hào)值5050的時(shí)間周期過(guò)程中，時(shí)鐘5060的反相變成發(fā)送信號(hào)5070。以這種方式，信號(hào)值5050對(duì)發(fā)送信號(hào)5070的相位進(jìn)行了調(diào)制。在圖32b中所示數(shù)字電路5080的備選實(shí)施例中，信號(hào)值5050和時(shí)鐘5060被輸入到"與"門中。此外，時(shí)鐘5060的反相以及信號(hào)值5050被輸入到另一"與"門中。組合器5160然后可以無(wú)源地組合兩個(gè)"與"門或者函數(shù)的輸出。正如本領(lǐng)域中所知以及如表II中所示，"與"門執(zhí)行以下邏輯功能表II<table>tableseeoriginaldocumentpage49</column></row><table>以類似方式并且如圖38中所示，在信號(hào)值5050為高的時(shí)間周期To過(guò)程中，"與"門5150a的輸出跟隨時(shí)鐘5060。當(dāng)信號(hào)值5050為低時(shí)，"與"門5150的輸出為"低"。信號(hào)值5050的反相和時(shí)鐘5060的反相被輸入到"與"門5150b。在信號(hào)值5050為低的時(shí)間周期過(guò)程中，信號(hào)值的反相為"高"。在這一時(shí)間周期過(guò)程中發(fā)送信號(hào)5070變成時(shí)鐘5060的反相。來(lái)自"與"門5150a和5150b的兩個(gè)輸出然后可以由組合器5160進(jìn)行組合以產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)5070。以與上文討論的"異或，，實(shí)施類似的方式，時(shí)鐘5060的相位通過(guò)信號(hào)值5050來(lái)調(diào)制以變成發(fā)送信號(hào)5070。應(yīng)當(dāng)注意，由圖32a中的實(shí)施例所生成的發(fā)送信號(hào)5070與圖32b中所示的實(shí)施例所生成的發(fā)送信號(hào)之間具有逆相位關(guān)系。任一電路都可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員修改以產(chǎn)生其它信號(hào)。在圖32c中圖示了數(shù)字電路5080的又一實(shí)施例。此實(shí)施例可以通過(guò)將時(shí)鐘5060及其反相的輸入取反來(lái)產(chǎn)生圖30和圖38中所示的任一發(fā)送信號(hào)5070。在這一實(shí)施例中，2:1復(fù)用器5170用來(lái)產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)5070。時(shí)鐘5060及其反相被連接到復(fù)用器5170。來(lái)自基帶幀的信號(hào)值5050被連接到控制端SQ。當(dāng)信號(hào)值5050具有低值時(shí)，在輸入0處出現(xiàn)的信號(hào)即時(shí)鐘5060被傳遞到輸出發(fā)送信號(hào)5070。當(dāng)信號(hào)值5050具有"高"值時(shí)，在輸入1處出現(xiàn)的信號(hào)即反相時(shí)鐘5060被傳遞到輸出。以這一方式，時(shí)鐘5060通過(guò)信號(hào)值5050而被相位調(diào)制以產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)5070。很多擴(kuò)頻通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中是已知的。一般而言，待發(fā)送的數(shù)據(jù)乘以分片碼(chippingcode),其中碼的時(shí)間周期稱為碼片或者碼片持續(xù)時(shí)間。分片碼通常具有比用來(lái)代表數(shù)據(jù)的信號(hào)值更短的持續(xù)時(shí)間周期。反而言之，碼片持續(xù)時(shí)間通常短于數(shù)據(jù)符號(hào)或者信號(hào)值持續(xù)時(shí)間。所得信號(hào)是如下信號(hào)，該信號(hào)占用分片信號(hào)的帶寬并且攜帶數(shù)據(jù)信號(hào)。此帶寬可以表達(dá)為碼片持續(xù)時(shí)間的倒數(shù)。每數(shù)據(jù)符號(hào)的碼片比率通常稱為擴(kuò)頻因子。將數(shù)據(jù)信號(hào)乘以分片碼的過(guò)程一般稱為信號(hào)擴(kuò)頻。以類似方式，在接收機(jī)中從擴(kuò)頻信號(hào)恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)的過(guò)程可以稱為解擴(kuò)。在常規(guī)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，擴(kuò)頻信號(hào)于是乘以載波以將該信號(hào)置于用于發(fā)送的射頻。在一些通信系統(tǒng)中，正交碼用來(lái)實(shí)現(xiàn)其中多個(gè)用戶可以同時(shí)通信的多址方案。擴(kuò)頻因子將一般不希望的開銷引入到通信系統(tǒng)中。例如，數(shù)據(jù)符號(hào)可以不經(jīng)擴(kuò)頻即發(fā)送。在這一情況下，利用了擴(kuò)頻因子l，這意味著數(shù)據(jù)未被擴(kuò)頻。當(dāng)使用擴(kuò)頻因子256時(shí)，同一數(shù)據(jù)符號(hào)的大小將是使用擴(kuò)頻因子1的同一符號(hào)的256倍。例如，如果擴(kuò)頻因子1用來(lái)發(fā)送1比特?cái)?shù)據(jù)，則發(fā)送的是1比特。如果利用擴(kuò)頻因子256,則用256比特來(lái)發(fā)送1比特?cái)?shù)據(jù)。所以隨著擴(kuò)頻因子增加，發(fā)送的數(shù)據(jù)量減少。以分片碼對(duì)信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，接收機(jī)可以使用整個(gè)分片碼來(lái)恢復(fù)信號(hào)。這一過(guò)程通常稱為處理增益。以dB為單位來(lái)表達(dá)的處理增益輔助接收機(jī)檢測(cè)信號(hào)，這增加了通信可靠性。利用分片碼進(jìn)行擴(kuò)頻的另一優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)在不同網(wǎng)絡(luò)中利用正交碼時(shí)，—個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的用戶將不會(huì)截獲其它網(wǎng)絡(luò)中用戶的信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送信號(hào)5070通過(guò)圖33中所示的分片碼或者碼塊5190被擴(kuò)頻。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送信號(hào)5070的各個(gè)部分具有不同的擴(kuò)頻因子。例如，物理層報(bào)頭5180可以具有擴(kuò)頻因子256，而介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭5120可以具有擴(kuò)頻因子64。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，分組5200可以具有由介質(zhì)訪問(wèn)控制器5030動(dòng)態(tài)控制的擴(kuò)頻因子，該介質(zhì)訪問(wèn)控制器在介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭5120的速率字段5130中插入所選擴(kuò)頻因子。以這一方式，可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)擴(kuò)頻因子以適應(yīng)變化的通信環(huán)境。例如，如果發(fā)送信號(hào)5070必須行進(jìn)的距離增加，則擴(kuò)頻因子也可以增加，使得接收機(jī)可以恢復(fù)信號(hào)。或者在導(dǎo)致多徑的通信環(huán)境中，也可以增加擴(kuò)頻因子。作為備選，當(dāng)通信環(huán)境有利于通信時(shí)，可以減小擴(kuò)頻因子，由此增加發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。現(xiàn)在參照?qǐng)D35，該示了基帶處理器5020所執(zhí)行的一些功能。由基帶處理器5020從介質(zhì)訪問(wèn)控制器5030接收幀5100。評(píng)價(jià)介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭5120中的速率字段5130以確定用于分組5200的數(shù)據(jù)速率?；谒俾首侄?130，F(xiàn)EC編碼器5300將FEC(下文將討論的前向糾錯(cuò))編碼級(jí)應(yīng)用于數(shù)據(jù)幀5100。例如，在表III所示的一個(gè)實(shí)施例中，基帶處理器5020使用速率字段5130來(lái)設(shè)置FEC編碼和/或擴(kuò)頻因子。將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以利用不同的擴(kuò)頻因子和/或FEC編碼級(jí)。表III速率字段5130的值FEC編碼級(jí)擴(kuò)頻因子01113/4121/2131243/4251/2261473/4481/24918103/4851<table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>用于前向糾錯(cuò)(FEC)的編碼是用來(lái)向待發(fā)送的數(shù)據(jù)添加冗余度的過(guò)程。利用附加冗余度，接收機(jī)于是可以嘗試檢測(cè)和糾正接收數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。在FEC算法中的初始步驟是以附加比特對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。有多種FEC編碼算法。在通信中非常重要的是塊碼和巻積碼。兩類編碼算法都將原數(shù)據(jù)集變換成大小較大的編碼序列。這一增加的大小可能產(chǎn)生針對(duì)特定數(shù)據(jù)速率的信息吞吐量性能的減少，但是可以實(shí)現(xiàn)更魯棒的通信鏈路。在巻積編碼中，對(duì)編碼序列進(jìn)行編碼不僅依賴于正在被編碼的當(dāng)前數(shù)據(jù)比特而且依賴于一個(gè)或者多個(gè)先前數(shù)據(jù)比特。在巻積編碼中，在連續(xù)的基礎(chǔ)上執(zhí)行編碼。在塊編碼中，用碼來(lái)對(duì)不同的數(shù)據(jù)比特塊進(jìn)行編碼。另外稱為編碼效率的FEC編碼級(jí)是原數(shù)據(jù)與編碼數(shù)據(jù)的比率。換而言之，1/2的FEC編碼級(jí)意味著50%的開銷或者已經(jīng)向數(shù)據(jù)添加冗余度(多出50%的比特)。類似地，3/4的FEC編碼級(jí)包括25%的開銷。FEC編碼級(jí)1意味著沒(méi)有向數(shù)據(jù)添加附加比特。其它編碼速率在通信領(lǐng)域中是已知的并且可加以使用。這些編碼級(jí)包括1/8速率編碼、1/4速率編碼、3/8速率編碼、1/2速率編碼、5/8速率編碼、7/8速率編碼和3/4速率編碼?，F(xiàn)在參照?qǐng)D35,在FEC編碼器5300已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼之后，數(shù)據(jù)然后繼續(xù)傳遞到交織器5310。交織是用來(lái)改變待發(fā)送的比特的次序的過(guò)程。對(duì)比特或者比特塊進(jìn)行交織的一個(gè)目的在于提高通信系統(tǒng)的抗噪聲能力。例如，如果來(lái)自數(shù)據(jù)幀5100的不同部分的比特被交織或者混合到分組5200中而這一分組在傳輸過(guò)程中受到噪聲或者其它因素破壞，則受破壞的分組的影響分布于數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)域。這減少了任何連續(xù)數(shù)據(jù)塊中潛在錯(cuò)誤的數(shù)目，由此增加接收機(jī)糾正受破壞的數(shù)據(jù)的概率。在已經(jīng)交織數(shù)據(jù)之后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到擾頻器5320。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擾頻減小了具有長(zhǎng)的相似數(shù)據(jù)比特串的概率。長(zhǎng)的相似數(shù)據(jù)比特串可能更改發(fā)射功率在頻鐠內(nèi)的分布(稱為功率傳密度(PSD))。在很多情況下使數(shù)據(jù)對(duì)PSD的影響最小是有利的。在這些實(shí)例中，數(shù)據(jù)的影響在頻譜中應(yīng)當(dāng)是隨機(jī)或者白色的。多種擾頻技術(shù)在本領(lǐng)域中是已知的并且可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的這一實(shí)施例。數(shù)據(jù)然后被發(fā)送到擴(kuò)頻器5430。視速率字段5130中的信息而定，向數(shù)據(jù)施加擴(kuò)頻因子。如上文所討論的，擴(kuò)頻因子可以基于速率字段5130的內(nèi)容而改變。擴(kuò)頻數(shù)據(jù)然后被發(fā)送到分組器(packetizer)5340,其中該數(shù)據(jù)被分解成適合于各分組5200的離散塊。同步生成器5350為各分組生成同步碼塊5190。報(bào)頭生成器5330生成和形成物理層報(bào)頭5180。物理層報(bào)頭5180然后被附到介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭5120上。完成的基帶幀5050然后被轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)制器5420。將認(rèn)識(shí)到可以改變上述數(shù)據(jù)處理次序并且可以添加或者去掉其它處理步驟。在圖34中描繪了示例性接收機(jī)5220。在一個(gè)實(shí)施例中，由RF前端5010從通信介質(zhì)(有線或者無(wú)線)接收RF信號(hào)。RF前端5010將收到的信號(hào)發(fā)送到模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)5230。ADC5230可以是1比特ADC、2比特ADC、3比特ADC、4比特ADC、5比特ADC、6比特ADC、7比特ADC或者8比特ADC。用于ADC的其它比特密度在通信領(lǐng)域中是已知的并且可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明。此外，多種ADC架構(gòu)在本領(lǐng)域中是已知的并且可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明，但是在這里將不加以討論。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，ADC5^0是1比特i:-AADC。在這一實(shí)施例中，ADC2530對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行采樣并且創(chuàng)建串行數(shù)據(jù)信號(hào)。串行數(shù)據(jù)信號(hào)被發(fā)送到基帶處理器5020,該基帶處理器將來(lái)自串行數(shù)據(jù)信號(hào)的分組5200轉(zhuǎn)換或者重新組裝成數(shù)據(jù)幀5U0，該數(shù)據(jù)幀被發(fā)送到介質(zhì)訪問(wèn)控制器5030。介質(zhì)訪問(wèn)控制器將數(shù)據(jù)幀5U0轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)5100,該數(shù)據(jù)被發(fā)送到數(shù)據(jù)接口5040。數(shù)據(jù)接口5040可以包括如上所述的多種不同數(shù)據(jù)接口。RF前端5010可以包括多個(gè)部件，這些部件包括用于在無(wú)線介質(zhì)中通信的一個(gè)或者多個(gè)天線或者用于使用有線介質(zhì)進(jìn)行通信的耦合電路。如圖36中所示的基帶處理器5020可以包括多相位濾波器5240、解擴(kuò)器5250、信道沖激響應(yīng)檢測(cè)器5260、信道匹配濾波器5410、解擾器5270、解交織器5280和FEC解碼器5290。在一個(gè)實(shí)施例中，RF前端5010可以包括兩個(gè)或者更多接收天線(未示出)。在這一實(shí)施例中，接收天線被相互隔開如下物理距離，該距離接近于接收機(jī)將要接收的信號(hào)的中心頻率的至少一個(gè)波長(zhǎng)。通過(guò)將光速除以該頻率來(lái)計(jì)算該波長(zhǎng)。例如，中心頻率為4GHz的通信信號(hào)具有約7.5cm的波長(zhǎng)。通過(guò)以這一距離來(lái)隔開多個(gè)接收天線，接收機(jī)具有更好的機(jī)會(huì)來(lái)確定哪一接收信號(hào)是直接路徑信號(hào)而哪一接收信號(hào)是多徑信號(hào)。此外，多個(gè)接收天線提供可以用來(lái)檢測(cè)通信信號(hào)的附加能量收集。在圖37和圖38中圖示了多相位濾波器5240的兩個(gè)實(shí)施例。多相位濾波器5240的一個(gè)功能是將串行數(shù)據(jù)信號(hào)下變頻為兩個(gè)低頻信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)通常稱為同相信號(hào)(I)和正交信號(hào)(Q)。這一轉(zhuǎn)換通過(guò)將串行數(shù)據(jù)信號(hào)乘以復(fù)數(shù)正弦曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于串行數(shù)據(jù)信號(hào)是離散的(已經(jīng)被采樣)，所以復(fù)數(shù)正弦曲線是正弦曲線的離散采樣?？梢杂?jì)算復(fù)數(shù)正弦曲線的實(shí)部和虛部并且存儲(chǔ)于查找表5400中。串行數(shù)據(jù)信號(hào)由串行到并行轉(zhuǎn)換器5360拆分成兩個(gè)并行信號(hào)。串行到并行轉(zhuǎn)換器5360僅將交替的采樣輸出到各輸出上。乘法器5370將采樣乘以代表復(fù)數(shù)正弦曲線的實(shí)系數(shù)和虛系數(shù)。在圖37所示實(shí)施例中，所得乘積信號(hào)由濾波器5380濾波。在一個(gè)實(shí)施例中，濾波器5380是低通有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器。FIR濾波器在信號(hào)處理領(lǐng)域中是已知的，并且將不在這里加以討論。將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以利用其它類型的濾波器。抽取器5390然后抽取經(jīng)濾波的信號(hào)。抽取是用來(lái)丟棄多個(gè)采樣的過(guò)程。在圖38所示實(shí)施例中，抽取在對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波之前發(fā)生。回到圖36,多相位濾波器將所得信號(hào)發(fā)送到解擴(kuò)器5250。對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)的過(guò)程包括將信號(hào)與同步碼塊相關(guān)。如果收到的信號(hào)包含同一同步碼塊或者該同步碼塊的反相，則解擴(kuò)器得到或正或負(fù)的強(qiáng)相關(guān)性。同步碼塊然后可以被去除并且為某值所取代。解擴(kuò)器5250然后將信號(hào)發(fā)送到信道沖激響應(yīng)檢測(cè)器5260和信道匹配濾波器5410。本發(fā)明的一個(gè)特征在于，它提供了一種能夠針對(duì)變化的通信條件快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)的自適應(yīng)匹配濾波器系統(tǒng)。無(wú)線通信信道通常以多徑衰落信道為特征，該多徑衰落信道包括造成符號(hào)間干擾的多徑信號(hào)。常規(guī)匹配濾波器包括通信信道的估計(jì)模型，該模型用來(lái)輔助匹配濾波器獲得最強(qiáng)的可能信號(hào)。然而，當(dāng)估計(jì)模型沒(méi)有準(zhǔn)確地反應(yīng)實(shí)際通信信道時(shí)，信號(hào)可能會(huì)恢復(fù)得不太好，導(dǎo)致不良的信噪比(SNR)。降級(jí)的SNR可能造成增加的誤碼率(BER)或者可能減小通信系統(tǒng)的有效范圍。在本發(fā)明中，利用信道沖激響應(yīng)檢測(cè)器5260來(lái)向信道匹配濾波器5410提供對(duì)實(shí)際通信信道的實(shí)時(shí)分析。在檢測(cè)物理層報(bào)頭5180過(guò)程中，信道沖激響應(yīng)檢測(cè)器5260通過(guò)"監(jiān)聽(tīng)"在多個(gè)時(shí)間周期的相關(guān)性來(lái)測(cè)量通信信道沖激響應(yīng)。一般而言，從如下時(shí)間周期檢測(cè)沖激響應(yīng)，在該時(shí)間周期中得到了與物理層報(bào)頭5180和碼塊5190(在分組5200中)內(nèi)所含碼的最強(qiáng)相關(guān)性。多種碼在本領(lǐng)域中是已知的，但是示例性的碼可以包括戈萊碼序列、沃爾什碼序列和理想碼序列。在存在多徑信號(hào)分量時(shí)，解擴(kuò)器5250可以對(duì)預(yù)定信號(hào)的延遲副本或者多徑副本進(jìn)行相關(guān)。由于不同的傳播路徑長(zhǎng)度，多徑副本可能在不同于預(yù)定信號(hào)的時(shí)間周期出現(xiàn)在接收機(jī)5220處。在這一情形下，信道沖激響應(yīng)檢測(cè)器5260將多徑副本的到達(dá)時(shí)間和強(qiáng)度提供給信道匹配濾波器5410。信道匹配濾波器5410然后可以將多徑副本內(nèi)的接收能量求和以提供較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度。以這一方式，實(shí)際通信信道特征被確定并且用來(lái)獲得最強(qiáng)的可能信號(hào)。參照?qǐng)D36，信道匹配濾波器5410也可以包括均衡能力或者功能。一般而言，均衡器的目的在于提供對(duì)原數(shù)據(jù)的盡可能準(zhǔn)確的估計(jì)。這一"估計(jì)"數(shù)據(jù)然后可以被轉(zhuǎn)發(fā)到后續(xù)處理組塊，比如前向糾錯(cuò)(FEC)解碼器5290。FEC的一個(gè)功能在于檢測(cè)和糾正估計(jì)數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。如果檢測(cè)到錯(cuò)誤，則執(zhí)行各種補(bǔ)救措施。這些措施將在下文中結(jié)合FEC解碼器52卯來(lái)討論。信道匹配濾波器5410包括簡(jiǎn)化的判決反饋均衡器(DFE)功能。先前信號(hào)的多徑副本可能在接收機(jī)5220正在處理當(dāng)前信號(hào)時(shí)到達(dá)。在這一情況下，接收的信號(hào)可以由預(yù)定信號(hào)以及先前信號(hào)的多個(gè)多徑副本組成。例如，數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括2個(gè)或者更多自相關(guān)函數(shù)之和。在一種情況下，數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括64個(gè)自相關(guān)函數(shù)之和，或者作為備選，數(shù)據(jù)信號(hào)可以包括32、128個(gè)自相關(guān)函數(shù)之和或者其它的自相關(guān)函數(shù)之和。結(jié)果其中A"和八2*是八1和A2的復(fù)數(shù)共軛。在這一例子中，等式(9)中的最后四項(xiàng)是稱為符號(hào)間干擾(ISI)或者碼片間干擾(ICI)的項(xiàng)。在符號(hào)基本上長(zhǎng)于碼片持續(xù)時(shí)間的一些情況下，干擾可以是符號(hào)內(nèi)干擾。第一項(xiàng)是數(shù)據(jù)。所以在這一例子中，當(dāng)前數(shù)據(jù)采樣或者判決實(shí)際上依賴于當(dāng)前采樣以及兩個(gè)既往采樣和兩個(gè)將來(lái)采樣。獲得兩個(gè)既往釆樣不會(huì)增加均衡器的復(fù)雜度；然而，獲得兩個(gè)將來(lái)采樣確實(shí)會(huì)增加復(fù)雜度。因而，在本發(fā)明的均衡器的一個(gè)實(shí)施例中，忽略兩個(gè)將來(lái)采樣。在這一實(shí)施例中，利用"硬"估計(jì)。這與通常依賴于軟判決的多數(shù)常規(guī)均衡器形成對(duì)照。來(lái)自硬判決的輸出用來(lái)獲得兩個(gè)既往采樣，這兩個(gè)采樣乘以關(guān)聯(lián)的幅度因子A1和A2并且被組合。如圖40中所示，Al和A2以及其它幅度因子表示為gL，L。系數(shù)gL，L56根據(jù)信道估計(jì)來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，幅度因子在物理層報(bào)頭5180的處理過(guò)程中和在各分組5200的處理過(guò)程中從信道沖激響應(yīng)檢測(cè)器5260提供到信道匹配濾波器5410。由此，DFE對(duì)下式進(jìn)行變換該等式變成2HCAix(D+韓x(fi》(A0x^(li)DFE的輸出然后可以繼續(xù)被傳遞以供進(jìn)一步處理。DEF的一般實(shí)施是顯著減少ISI或者ICI的迭代過(guò)程。另外，DFE可以包括奇偶檢驗(yàn)等以便檢測(cè)錯(cuò)誤。如果沒(méi)有錯(cuò)誤，則沒(méi)有理由反饋數(shù)據(jù)和執(zhí)行迭代。如圖36中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，信道匹配濾波器5410然后將信號(hào)發(fā)送到解擾器5270。在發(fā)射機(jī)5210對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擾頻的實(shí)施例中，解擾器5270對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾。解擾器將解擾后的數(shù)據(jù)發(fā)送到解交織器5280。在發(fā)射機(jī)5210對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織的實(shí)施例中，解交織器5280對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解交織。FEC解碼器5290檢測(cè)和糾正所恢復(fù)的數(shù)據(jù)5110中的錯(cuò)誤。多種解碼算法在本領(lǐng)域中是已知的而且可以用來(lái)實(shí)施本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施例中，F(xiàn)EC解碼算法是低密度奇偶檢驗(yàn)(LPDC)算法。有多種錯(cuò)誤控制方法在通信領(lǐng)域中是已知的。廣而言之，錯(cuò)誤控制包括兩種方法檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。在多數(shù)檢錯(cuò)算法中，僅對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢查。如果找到錯(cuò)誤，則可以通知發(fā)射機(jī)并且可以重發(fā)數(shù)據(jù)。在糾錯(cuò)算法中，接收機(jī)嘗試糾正檢測(cè)到的錯(cuò)誤。在稱為前向糾錯(cuò)(FEC)的一類算法中，額外比特與數(shù)據(jù)一起發(fā)送，這些額外比特可以由接收機(jī)用來(lái)檢測(cè)和糾正收到的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。視實(shí)施而定，如果檢測(cè)到太多錯(cuò)誤，則接收機(jī)然后可以要求重新發(fā)送數(shù)據(jù)。因而，正如在圖41中可見(jiàn)，F(xiàn)EC編碼器3202將比特添加到輸入數(shù)據(jù)流3204以創(chuàng)建由于所添加的比特而必須要求較高數(shù)據(jù)速率的輸出數(shù)據(jù)流3206。在圖32的例子中，F(xiàn)EC編碼器3202是1/2速率FEC編碼器，這意味著對(duì)于每輸入比特dn,FEC編碼器3202添加可以在數(shù)據(jù)流3206被解碼時(shí)用來(lái)檢測(cè)錯(cuò)誤的比特。如上文所討論的，本發(fā)57明可以利用其它速率編碼器如完全速率或者3/4速率編碼器。由此，在1/2速率FEC編碼器情況下，輸出3206的數(shù)據(jù)速率是輸入3204的數(shù)據(jù)速率的兩倍。數(shù)據(jù)流3206然后可以被調(diào)制和發(fā)送到接收機(jī)。在接收機(jī)中，F(xiàn)EC解碼器3208可以用來(lái)去除額外比特并且檢測(cè)原數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。由此，在上例中，F(xiàn)EC解碼器3208應(yīng)當(dāng)匹配于FEC編碼器3202,即FEC解碼器3208應(yīng)當(dāng)是1/2速率FEC解碼器。常規(guī)FEC編碼器和解碼器的一個(gè)問(wèn)題在于數(shù)據(jù)速率對(duì)于常規(guī)技術(shù)而言可能過(guò)高。例如在數(shù)據(jù)速率可能極高的超寬帶應(yīng)用中可能尤其如此。在描繪了發(fā)射機(jī)鏈3300的一部分的圖42中圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法來(lái)克服這一問(wèn)題的一種方式。在圖33的例子中，具有數(shù)據(jù)速率(R)的數(shù)據(jù)流3302先在串行到并行轉(zhuǎn)換器3304中被拆分成各具有較低數(shù)據(jù)速率(R/n)的多個(gè)并行數(shù)據(jù)流3306，其中n是并行數(shù)據(jù)流3306的數(shù)目。然后可以使用多個(gè)FEC編碼器來(lái)對(duì)并行數(shù)據(jù)流3306進(jìn)行編碼。這里圖示了兩個(gè)編碼器3308和3310。由此，根據(jù)實(shí)施，F(xiàn)EC編碼器3308和3310各自可以對(duì)一半的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并且以比常規(guī)系統(tǒng)中所需速度更低的速度進(jìn)行操作。更一般而言，F(xiàn)EC編碼器3308和3310可以^皮配置為在系統(tǒng)中相互輔助進(jìn)^亍FEC編碼并且減少各FEC編碼器上的總負(fù)荷。這當(dāng)然要求在兩個(gè)FEC編碼器之間的一些協(xié)調(diào)或者消息傳遞。FEC編碼器3308和3310的輸出然后可以例如通過(guò)并行到串行轉(zhuǎn)換器3312和3314來(lái)傳遞并且經(jīng)由組合器3316組合成采用FEC編碼的單個(gè)數(shù)據(jù)流。該單個(gè)數(shù)據(jù)流然后可以在被調(diào)制和發(fā)送之前例如經(jīng)由可選組塊3318來(lái)可選地進(jìn)行濾波和/或脈沖整形。在根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法所配置的FEC編碼器的另一示例性實(shí)施例中，如圖43中所示通過(guò)向數(shù)據(jù)字添加奇偶比特從輸入數(shù)據(jù)字生成碼字。在這一示例性實(shí)施例中，稱為低密度奇偶檢驗(yàn)(LPDC)編碼器的FEC編碼器3402獲取數(shù)據(jù)字3404并且生成輸出碼字3406。正如可見(jiàn)，以矩陣形式圖示了數(shù)據(jù)字和碼字。由此，例如數(shù)據(jù)字是包括Pm+dk行和1列的矩陣。LPDC是一種糾錯(cuò)算法，其中待發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)生成矩陣來(lái)編碼并且通過(guò)奇偶矩陣來(lái)解碼。在下文的等式12中可見(jiàn)兩個(gè)矩陣的推導(dǎo)。FEC編碼器3402，數(shù)據(jù)S咖的長(zhǎng)度為"K"的塊乘以生成矩陣Q縱，這產(chǎn)生長(zhǎng)度為"N"的塊^w，其中^>&附加長(zhǎng)度影響上文所述的開銷。奇偶矩陣可以代表解碼器中兩類節(jié)點(diǎn)的連接。矩陣中"1，，的位置代表兩類節(jié)點(diǎn)的連接。在接收時(shí)對(duì)塊進(jìn)行解碼通常是這樣的迭代過(guò)程，通過(guò)該過(guò)程，第一類節(jié)點(diǎn)可以計(jì)算與所考慮的比特為1或者0的概率有關(guān)的信息。在一些情況下，這一概率可以表達(dá)為"對(duì)數(shù)似然比"或者在數(shù)學(xué)上表達(dá)如下其中l(wèi)n是自然對(duì)數(shù)，分子是比特Ci為零的概率，而分母是比特Ci為1的概率。這一信息被傳遞到通過(guò)奇偶檢驗(yàn)矩陣來(lái)指定的另一類節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)基于從各第一類節(jié)點(diǎn)接收的信息來(lái)執(zhí)行相似的計(jì)算。第二類節(jié)點(diǎn)然后將它的計(jì)算發(fā)送到它所連接到的各第一類節(jié)點(diǎn)。這一過(guò)程繼續(xù)到直至它被停止或者它的結(jié)果到達(dá)某一品質(zhì)因數(shù)為止。由于各節(jié)點(diǎn)連接到多個(gè)另一類節(jié)點(diǎn)，所以各次迭代改進(jìn)了在各節(jié)點(diǎn)處的概率計(jì)算。在LDPC3402的一個(gè)實(shí)施例中，可以使用如以下等式所示的生成矩陣來(lái)生成碼字^w"Gh汰1^^(11)其中Gnxk是生成矩降；N=M+k;R=k/N;而如果R-1/2,則M=k。接著可以如以下等式中所示根據(jù)單位矩陣和奇偶校驗(yàn)矩陣來(lái)產(chǎn)生生成矩陣仰其中I是單位矩陣；而P是奇偶矩陣。作為備選，奇偶矩陣H可以用來(lái)根據(jù)以下等式生成碼字C:Hmw*§Mia(1》奇偶矩陣然后可以定義如下(!4)相應(yīng)地，為求簡(jiǎn)潔而略去下標(biāo):.》'=化汰CEf禁,)+(H^審(16)由于^已知，即它是輸入數(shù)據(jù)，所以現(xiàn)在的目標(biāo)是求解戶。在一個(gè)實(shí)施例中，為了便于得到戶，If被配置為M行和M列的雙對(duì)角矩陣。雙對(duì)角矩陣是公知的并且將不在這里描述；然而下文將說(shuō)明示例性的雙對(duì)角矩陣if-o01000.,,0i1100011000110001(17)另外，根據(jù)實(shí)施例，可以根據(jù)矩陣的矩陣來(lái)形成HD。在一個(gè)實(shí)施例中，矩陣的矩陣本身是塊循環(huán)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以如下中所示使用4個(gè)矩陣丄S、C和D:、及C0—SC23^c》"忍"j教c這里，各矩陣^、仏C和D將具有W行和A/V列。因此，如下所述，可以針對(duì)雙對(duì)角HP和塊循環(huán)HD來(lái)優(yōu)化根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法所配置的編碼器和解碼器。很多方法可以用來(lái)生成與這里描述的方法和系統(tǒng)相一致的矩陣j、仏C和ZX然而，將在以下段落中描迷一個(gè)示例性方法。此示例性方法將暫時(shí)假設(shè)^=16并且因此&/4=4。然后，可以4吏用比如以下所示的單位矩陣/:H00o""010000J00001然后可以根據(jù)此單位矩陣來(lái)生成各矩陣^、5、C和D。例如，在這一例子中長(zhǎng)度為4的置換向量可以用來(lái)生成丄當(dāng)然，用于生成矩陣^、j5、c和d的其它方法可以與這里描述的系統(tǒng)和方法相一致地加以使用。因此，一旦用適當(dāng)?shù)闹脫Q向量來(lái)修改單位矩陣/,矩陣j就例如可以具有以下形式oooi10000100御基本上，正如所見(jiàn)，置換向量可以用來(lái)將單位矩陣/中1的位置進(jìn)行移位。在一個(gè)實(shí)施例中，可能需要單個(gè)置換矩陣。一旦使用單個(gè)置換向量來(lái)生成第一矩陣j,則可以通過(guò)將矩陣j移位來(lái)生成其它矩陣仏c和d。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)從」開始將前一矩陣移位90。來(lái)生成各后續(xù)矩陣仏c和z)。因此，s將如下所示100o'卯001000010100但是正如所見(jiàn)，在如上所述用于生成矩陣丄5、c和d的示例性實(shí)施例中，各行僅有單個(gè)l。在一個(gè)實(shí)施例中，伽羅瓦域代數(shù)(gf(2))可以用來(lái)定義用于在求解戶時(shí)使用的以下等式1—1s=.Q*因此，偶數(shù)結(jié)果等于O,而奇數(shù)結(jié)果等于l?，F(xiàn)在回到正在討論的如下等式這可以改寫成(H"戶"-(HD^)(24)但是使用等式(22)，-1=1，因此在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用以下等式^"^)sR因而CT如果可以高效地生成ff，則可以高效地實(shí)現(xiàn)等式(27)實(shí)施例中，基于上述例子，如果k二6，則ff可以確定如下朗御在一個(gè)<table>tableseeoriginaldocumentpage62</column></row><table>抑例如使用比如圖45中所示的示例性電路來(lái)高效地實(shí)施以上等式。針對(duì)其中^=128的情形將圖45的電路一般化；然而，將認(rèn)識(shí)到這里描述的示例性實(shí)施例不限于任何特定的長(zhǎng)度或者配置。正如所見(jiàn)，圖45的電路使用成組的循環(huán)移位寄存器3606來(lái)實(shí)施l移位寄存器3606的輸出然后可以被如圖所示地傳遞到多個(gè)異或3602。因此，XOR3602收集來(lái)自移位寄存器3606的適當(dāng)輸出以便生成ff項(xiàng)。但是由于在上例中已知各循環(huán)移位寄存器的輸出將由于X、仏C和D在各行中僅有一個(gè)1的事實(shí)而僅有一個(gè)1,所以循環(huán)移位寄存器3606可以被重排和固定為使得例如各第一輸出去往第一XOR3602、第二輸出去往第二XOR3602等。因而，高效的固定連接3608可以用來(lái)減少LDPC3402的復(fù)雜度。S項(xiàng)然后可以如圖所示地被寄存和饋送到XOR3502。因而，如果如在上例中所示那樣用4對(duì)所有內(nèi)容進(jìn)行分段，則循環(huán)移位寄存器3606可以被移位k/4次。在各時(shí)鐘循環(huán)，將生成該求解的k/4,從而需要k/4個(gè)循環(huán)來(lái)獲得整個(gè)求解。對(duì)于高速運(yùn)算，這可以獲得比如圖36中所示那樣的高度并行編碼器。其結(jié)果也可以是低成本的編碼器，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)部件的重用將硬件減少到常規(guī)電路所需硬件的1/4。圖44的LDPC編碼器因此可以用來(lái)生成可加以調(diào)制和發(fā)送的碼字C。但是接收機(jī)將接收如下所示受噪聲破壞的C:解碼器的工作然后是從等式(32)所代表的信號(hào)中提取S。在一個(gè)實(shí)施例中，這一點(diǎn)可以這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行關(guān)于f的值的軟判決，并且將它與涉及^的符號(hào)的硬判決相組合，從而然后可以準(zhǔn)確地確定S。軟判決可以基于多級(jí)可能性。例如，如果在2進(jìn)制補(bǔ)碼中使用4比特，則可以有多達(dá)16級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，這些級(jí)例如可以從-8到7。作為備選，使用偏移2進(jìn)制補(bǔ)碼，這些級(jí)可以從-7.5到7.5。后者的優(yōu)點(diǎn)在于這些級(jí)例如朝著負(fù)數(shù)方向偏置。然而，前者的優(yōu)點(diǎn)在于它包括0級(jí)。當(dāng)然，可以使用任何級(jí)方案，只要它允許準(zhǔn)確確定s即可。這些級(jí)可以用來(lái)確定X的值的概率并且最終確定^的值的概率。例如，如果為Jf所確定的級(jí)是7或者7.5，則解碼器可以被配置為將這看成"該值為1的概率很高，，。如果該級(jí)是-8或者-7.5，則可以將這看成"該值為-l的概率很高"。然后根據(jù)下式來(lái)生成奇偶檢驗(yàn)等式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage63</formula>這將產(chǎn)生奇偶等式集，其中基于上例，除末項(xiàng)之外將有6項(xiàng)，因?yàn)樵赹、S、C和D的各行中恰有一個(gè)1?；谏侠?，這些奇偶等式中的第一個(gè)然后例如將具有以下形式5。-&++Xj++:4+xs,然后，如果SQ=+1，則運(yùn)算可以視為通過(guò)。另一方面，如果So是-1，則運(yùn)算可以視為失敗。奇偶節(jié)點(diǎn)處理器3702可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)等式34，如圖46中描繪的示例性實(shí)施例所示。消息傳遞算法可以用來(lái)允許各這樣的節(jié)點(diǎn)3702進(jìn)行最終估計(jì)。圖48是圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法來(lái)配置多個(gè)奇偶節(jié)點(diǎn)處理器3702的示例性實(shí)施例的示圖。因此，各節(jié)點(diǎn)3702接收與將會(huì)把值xo、Xl、...XN認(rèn)為是何種內(nèi)容有關(guān)的信息。給定的節(jié)點(diǎn)3702然后可以處理此信息，并且產(chǎn)生與該節(jié)點(diǎn)認(rèn)為其它節(jié)點(diǎn)的輸出應(yīng)當(dāng)是何種內(nèi)容有關(guān)的估計(jì)，而且以對(duì)于向其它節(jié)點(diǎn)的后續(xù)輸入進(jìn)行修改這樣的方式來(lái)反饋此信息。因此應(yīng)當(dāng)注意，在這樣的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)沒(méi)有產(chǎn)生將要向它自己的輸入反饋的與它認(rèn)為它自己的輸出應(yīng)當(dāng)是何種內(nèi)容有關(guān)的信息。在圖47中在時(shí)刻0針對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)處理器圖示了這一點(diǎn)。正如所見(jiàn)，向節(jié)點(diǎn)3702提供針對(duì)各比特的信息，該節(jié)點(diǎn)處理該信息并且產(chǎn)生與它確定各比特應(yīng)當(dāng)是何種內(nèi)容有關(guān)的信息。這些輸入和輸出可以稱為邊緣(￡)。各輸出邊緣被反饋到相關(guān)的輸入比特。節(jié)點(diǎn)處理器3702因此將包括用于存儲(chǔ)向它饋送的并且根據(jù)要求來(lái)處理的信息的存儲(chǔ)裝置。結(jié)果，存儲(chǔ)開銷和路由開銷都可能變得過(guò)量。例如，當(dāng)關(guān)于比特x。的信息被饋送到節(jié)點(diǎn)SQ時(shí)，來(lái)自各其它節(jié)點(diǎn)的關(guān)于xQ的信息也被添加到向S。提供的信息中。這通過(guò)下式來(lái)說(shuō)明xo+Ew(Sl+一+BW(S2+so)+…御同樣如上所述，在這一實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)So所產(chǎn)生的邊緣沒(méi)有反々貴到比特x0。圖49是圖示了根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和方法的一個(gè)實(shí)施例可以配置為減少存儲(chǔ)和路由開銷的示例性解碼器4000的示圖。解碼器4000所基于的基本前提是可以添加從奇偶節(jié)點(diǎn)處理器4002產(chǎn)生的所有邊緣，然后可以去掉各節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的用于該節(jié)點(diǎn)的末邊緣。因此，在圖49的右手側(cè)，可以針對(duì)所有邊緣來(lái)更新給定的行，然后在移位寄存器4004中將該行移位。然后，可以使用從寄存器4014提供的數(shù)據(jù)，針對(duì)各行來(lái)去掉適當(dāng)?shù)倪吘?，就針?duì)于實(shí)現(xiàn)各行而言，存儲(chǔ)結(jié)果并且以來(lái)自其它節(jié)點(diǎn)的信息來(lái)更新它。應(yīng)當(dāng)注意，可以重排和固定移位寄存器4004的輸出以減少路由開銷。也應(yīng)當(dāng)注意，此過(guò)程提供了對(duì)正確數(shù)據(jù)的近似；然而，這些結(jié)果收斂并且最終提供同一答案。在解碼器4000的左手側(cè)，各移位寄存器4008例如經(jīng)由寄存器4010和4012僅從兩個(gè)節(jié)點(diǎn)3702獲得信息。本發(fā)明的一個(gè)特征在于它可以用來(lái)增加無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬或者增加利用有線介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)的帶寬。本發(fā)明可以用來(lái)跨經(jīng)任一類型的有線介質(zhì)發(fā)送超寬帶信號(hào)。例如，有線介質(zhì)可以包括光纖帶、光纖電纜、單模光纖電纜、多模光纖電纜、高壓線、PVC線和同軸電纜。此外，有線介質(zhì)可以包括屏蔽或者非屏蔽雙絞線。雙絞線可以包括"成對(duì)"色彩編碼線(color-codedwire)。普遍的雙絞線大小是2對(duì)、3對(duì)、4對(duì)、25對(duì)、50對(duì)和100對(duì)。雙絞線通常用于電話網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的等級(jí)的范圍從類別l到類別7。雙絞線也可用于非屏蔽的。也就是說(shuō)，該接線在封套內(nèi)的一組導(dǎo)體周圍沒(méi)有箔或者其它類型的包覆。此類接線最常用于語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)用的接線。有線介質(zhì)的以上列舉旨在于舉例說(shuō)明而不是窮舉。如上所述，本發(fā)明可以提供用以通過(guò)現(xiàn)有的有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的傳輸?shù)母郊訋?，而無(wú)論該有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng)服務(wù)提供商、有線電視提供商還是位于商務(wù)場(chǎng)所或者大學(xué)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。該附加帶寬可以允許客戶接收高速因特網(wǎng)接入、交互式視頻以及帶寬密集的其它特征?？梢栽谌我活愋途W(wǎng)絡(luò)中利用本發(fā)明，該網(wǎng)絡(luò)可以是無(wú)線部件、線纜或者是線纜和無(wú)線部件的混合。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)可以既使用有線介質(zhì)如同軸電纜又使用無(wú)線設(shè)備如衛(wèi)星或者蜂窩天線。正如這里所定義的，網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信路徑來(lái)連接的一組點(diǎn)或者節(jié)點(diǎn)。通信路徑可以使用線纜或者它們可以是無(wú)線的。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)可以與其它網(wǎng)絡(luò)互連并且包含子網(wǎng)絡(luò)。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)可以以空間距離來(lái)表征，比如局域網(wǎng)(LAN)、個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)和無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)，等等。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)也可以以該網(wǎng)絡(luò)所用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的類型來(lái)表征，比如傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，等等。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)也可以以它承載的是語(yǔ)音、數(shù)據(jù)還是同時(shí)承載這兩種信號(hào)來(lái)表征。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)也可以以該網(wǎng)絡(luò)的用戶來(lái)表征，比如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PTSN)或者其它類型的公共網(wǎng)絡(luò)以及專有網(wǎng)絡(luò)(比如在單個(gè)房間或者住宅)，等等。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)也可以以它的連接的通常性質(zhì)來(lái)表征，比如撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、交換網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)和非交換網(wǎng)絡(luò)，等等。如這里所定義的網(wǎng)絡(luò)也可以以它所用物理鏈路的類型來(lái)表征，比如光纖、同軸電纜、這二者的混合、無(wú)屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線，等等?？梢栽诒热鐭o(wú)線PAN、LAN、MAN或者WAN這樣的任一類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中利用本發(fā)明。此外，可以在有線介質(zhì)中利用本發(fā)明，因?yàn)楸景l(fā)明大大地增加了利用有線介質(zhì)的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的帶寬，而仍然可以用低廉的成本對(duì)它進(jìn)行部署而無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大范圍的修改。本發(fā)明的一個(gè)特征在于它具有高到足以支持多個(gè)視頻流的數(shù)據(jù)速率和服務(wù)質(zhì)量。例如，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以提供具有1.3吉比特每秒的數(shù)據(jù)速率的通信信道。這一高數(shù)據(jù)速率在手持安全設(shè)備中特別地有用。這樣的系統(tǒng)可以提供大大提高的國(guó)家安全。例如，現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)安全系統(tǒng)包括掃描行李和旅客的大型固定設(shè)備。然而，個(gè)人可以通過(guò)安全檢查點(diǎn)而無(wú)需掃描或者進(jìn)行標(biāo)識(shí)檢查。在多數(shù)商用機(jī)場(chǎng)，可能極難使用現(xiàn)有方法和設(shè)備對(duì)個(gè)人進(jìn)行定位。在多數(shù)情況下，安全人員依賴于可能不準(zhǔn)確的對(duì)個(gè)人的口頭描述。在現(xiàn)有的管制方針之下，必須關(guān)閉登機(jī)口、清空旅客和人工搜索。利用本發(fā)明所提供的數(shù)據(jù)速率，遍布機(jī)場(chǎng)的安全攝像機(jī)接入點(diǎn)可以將一個(gè)或者多個(gè)流視頻信道直接發(fā)送到安全人員所攜帶的視頻查看器，由此允許以更高效的方式進(jìn)行搜索。常規(guī)無(wú)線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率不能支撐多個(gè)視頻流，因此不能提供本發(fā)明的特征和功能。由此可見(jiàn)，提供了這樣的系統(tǒng)和方法，這些系統(tǒng)和方法提供了高速發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以通過(guò)除上述實(shí)施例以外的實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)，在本說(shuō)明書中上述實(shí)施例是為了進(jìn)行說(shuō)明而不是為了進(jìn)行限制。說(shuō)明書和附圖的本意不在于限制本專利文件的排他性范圍。注意到在本說(shuō)明書中討論的特定實(shí)施例的各種等同實(shí)施例也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。也就是說(shuō)，盡管已經(jīng)結(jié)合特定實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但是不言而喻，很多替代、修改、置換和變化在先前描述的啟發(fā)下對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的。因而，本意在于使本發(fā)明涵蓋所有這樣落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的替代、修改和變化。產(chǎn)品、處理或者方法表現(xiàn)為與一個(gè)或者多個(gè)上述示例性實(shí)施例有所不同這一事實(shí)并不意味著該產(chǎn)品或者處理在所附權(quán)利要求的范圍(字面意義上的范圍和/或其它法律意義上的范圍)以外。權(quán)利要求1.一種發(fā)射機(jī)，包括基帶處理器，構(gòu)造為接收數(shù)據(jù)并且將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多個(gè)高信號(hào)值和低信號(hào)值，各高信號(hào)值和各低信號(hào)值具有第一時(shí)序間隔；本地振蕩器，在第二時(shí)序間隔生成時(shí)鐘信號(hào)；以及數(shù)字電路，配置為將所述高信號(hào)值和低信號(hào)值與所述時(shí)鐘信號(hào)相組合以在發(fā)送頻率處直接產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，還包括構(gòu)造為將所述數(shù)據(jù)傳遞到所述基帶處理器的數(shù)據(jù)接口，所述數(shù)據(jù)接口選自于通用串行總線標(biāo)準(zhǔn)、IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)、外圍部件互連標(biāo)準(zhǔn)、快速外圍部件互連標(biāo)準(zhǔn)、MILSPEC-1760標(biāo)準(zhǔn)、以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和MILSPEC-1553標(biāo)準(zhǔn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述數(shù)字電路包括用以對(duì)所述發(fā)送信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻的可調(diào)節(jié)分片碼。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射機(jī)，其中所述分片碼選自于256比特碼、64比特碼、32比特碼、16比特碼、8比特碼、4比特碼、2比特碼和1比特碼。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射機(jī)，其中響應(yīng)于通信信道條件來(lái)調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)分片碼，所述通信信道條件選自于誤碼率、接收信號(hào)強(qiáng)度指示符和分組錯(cuò)誤率。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述基帶處理器構(gòu)造為確定數(shù)據(jù)編碼速率，所述數(shù)據(jù)編碼速率選自于完全速率編碼、1/8速率編碼、1/4速率編碼、3/8速率編碼、1/2速率編碼、5/8速率編碼、7/8速率編碼和3/4速率編碼。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述第一時(shí)序間隔的范圍可以/人約133皮秒到約2納秒。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述第二時(shí)序間隔的范圍可以從約IOO皮秒到約333皮秒。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述第二時(shí)序間隔是所述第一時(shí)序間隔的整數(shù)倍。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述第二時(shí)序間隔與所迷第一時(shí)序間隔之比的范圍可以從約百分之二十到約百分之二百。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述數(shù)字電路選自于"異或"門、"與"門和復(fù)用器。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述發(fā)送頻率的范圍可以從約3.0吉赫到約11.0吉赫。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中所述發(fā)送信號(hào)通過(guò)有線介質(zhì)發(fā)送到接收機(jī)，所述有線介質(zhì)選自于光纖帶、光纖電纜、單模光纖電纜、多模光纖電纜、雙絞線、非屏蔽雙絞線、高壓線、PVC線和同軸電纜。14.一種發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括如下步驟提供數(shù)據(jù)；將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多個(gè)高信號(hào)值和低信號(hào)值，各高信號(hào)值和各低信號(hào)值具有第一時(shí)序間隔；在第二時(shí)序間隔生成時(shí)鐘信號(hào)；以及將所述高信號(hào)值和低信號(hào)值與所述時(shí)鐘信號(hào)相組合以在發(fā)送頻率處直接產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括調(diào)節(jié)分片碼以對(duì)所述發(fā)送信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻的步驟。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述分片碼選自于256比特碼、64比特碼、32比特碼、16比特碼、8比特碼、4比特碼、2比特碼和1比特碼。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)所述分片碼的步驟是響應(yīng)于通信信道條件來(lái)執(zhí)行的，所述通信信道條件選自于誤碼率、接收信號(hào)強(qiáng)度指示符和分組錯(cuò)誤率。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括確定數(shù)據(jù)編碼速率的步驟，所述數(shù)據(jù)編碼速率選自于完全速率編碼、1/2速率編碼和3/4速率編碼。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一時(shí)序間隔的范圍可以從約133皮秒到約2納秒。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二時(shí)序間隔的范圍可以從約100皮秒到約333皮秒。21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二時(shí)序間隔是所述第一時(shí)序間隔的整數(shù)倍。22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二時(shí)序間隔與所述第一時(shí)序間隔之比的范圍可以從約百分之二十到約百分之二百。23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述發(fā)送頻率的范圍可以^^約3.0吉赫到約11.0吉赫。24.—種發(fā)射才幾，包括數(shù)據(jù)接口；介質(zhì)訪問(wèn)控制器，配置為從所述數(shù)據(jù)接口接收數(shù)據(jù)并且將所述數(shù)據(jù)安排成多個(gè)幀；基帶處理器，配置為接收所述多個(gè)幀并且配置為產(chǎn)生代表所述數(shù)據(jù)的多個(gè)高信號(hào)值和低信號(hào)值，各高信號(hào)值和各低信號(hào)值具有第一時(shí)序間隔；本地振蕩器，在第二時(shí)序間隔生成時(shí)鐘信號(hào)；以及數(shù)字電路，配置為將所述高信號(hào)值和低信號(hào)值與所述時(shí)鐘信號(hào)相組合以在發(fā)送頻率處直接產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)射機(jī)，其中所述基帶處理器將來(lái)自所述多個(gè)幀的所述數(shù)據(jù)分段成多個(gè)數(shù)據(jù)分組。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)射機(jī)，其中所述基帶處理器將同步碼添加到所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組中的各數(shù)據(jù)分組。27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)射機(jī)，其中所述基帶處理器將單個(gè)物理層報(bào)頭添加到所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的發(fā)射機(jī)，其中所述物理層報(bào)頭包括多個(gè)同步碼塊。29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)射機(jī)，還包括以前向糾錯(cuò)算法對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的前向糾錯(cuò)編碼器。30.根據(jù)權(quán)利要求29所迷的發(fā)射機(jī)，其中所述前向糾錯(cuò)編碼器是低密度奇偶檢驗(yàn)算法。31.—種接收機(jī)，包括前端，配置為接收具有范圍在約百分之二十與約百分之二百之間的部分帶寬的通信信號(hào)；以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，配置為將射頻信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的接收機(jī)，還包括基帶處理器，配置為接收所述數(shù)據(jù)信號(hào)并且產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)幀；以及介質(zhì)訪問(wèn)控制器，配置為接收所述多個(gè)數(shù)據(jù)幀并且將所述數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的接收機(jī)，其中所述通信信號(hào)是超寬帶信號(hào)。34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的接收機(jī)，其中所述通信信號(hào)的中心頻率的范圍可以從約3.0吉赫到約11.0吉赫。35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器選自于1比特轉(zhuǎn)換器、2比特轉(zhuǎn)換器、4比特轉(zhuǎn)換器、6比特轉(zhuǎn)換器和8比特轉(zhuǎn)換器。36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)字基帶處理器包括多相位濾波器。37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)字基帶處理器抽取所述數(shù)據(jù)信號(hào)。38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)字基帶處理器通過(guò)確定解擴(kuò)碼來(lái)對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，其中所述解擴(kuò)碼選自于1比特碼、2比特碼、4比特碼、8比特碼、16比特碼、32比特碼、64比特碼、128比特碼和256比特碼。39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)字基帶處理器計(jì)算信道沖激響應(yīng)。40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)字基帶處理器對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解擾。41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述基帶處理器對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解交織。42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述基帶處理器包括前向檢錯(cuò)解碼算法。43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的接收機(jī)，其中所述前向檢錯(cuò)解碼算法是低密度奇偶檢驗(yàn)算法。44.根據(jù)權(quán)利要求32所述的接收機(jī)，其中所述數(shù)據(jù)幀包括物理層報(bào)頭、介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭、速率字段和多個(gè)數(shù)據(jù)分組。45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的接收機(jī)，其中所述物理層報(bào)頭、所述介質(zhì)訪問(wèn)控制報(bào)頭和所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組具有不同的擴(kuò)頻碼。46，根據(jù)權(quán)利要求31所述的接收機(jī)，其中所述通信信號(hào)從發(fā)射機(jī)通過(guò)有線介質(zhì)來(lái)發(fā)送，所述有線介質(zhì)選自于光纖帶、光纖電纜、單模光纖電纜、多模光纖電纜、雙絞線、非屏蔽雙絞線、高壓線、PVC線和同軸電纜。47.根據(jù)權(quán)利要求31所述的接收機(jī)，其中所述前端包括至少兩個(gè)接收天線。48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的接收機(jī)，其中所述至少兩個(gè)接收天線相隔比所述通信信號(hào)的中心頻率的一個(gè)波長(zhǎng)更大的距離。全文摘要提供了一種高速發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)包括基帶處理器，構(gòu)造為接收數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多個(gè)高信號(hào)值和低信號(hào)值，各高信號(hào)值和各低信號(hào)值具有第一時(shí)序間隔。本地振蕩器在第二時(shí)序間隔生成時(shí)鐘信號(hào)，而數(shù)字電路將高信號(hào)值和低信號(hào)值與時(shí)鐘信號(hào)相組合以在發(fā)送頻率處直接產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。接收機(jī)配置為接收該信號(hào)。提供本摘要僅僅是為了符合如下對(duì)摘要的要求規(guī)定，即讓讀者快速地得知這里所含公開的主題內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)明確理解，所提交的本摘要將不用來(lái)解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或者含義。文檔編號(hào)H04B1/66GK101427475SQ200680004378公開日2009年5月6日申請(qǐng)日期2006年1月26日優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日發(fā)明者I·拉克基斯,J·桑托夫,Y·巴賴尼申請(qǐng)人:脈沖互聯(lián)有限公司