專(zhuān)利名稱(chēng)：多載波ofdm系統(tǒng)中藉保護(hù)子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄅc裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信，尤其涉及保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)通信以及多載波正交頻 分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)系統(tǒng)中彈性射頻(Radio Frequency, RF)收發(fā)機(jī)架構(gòu)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前無(wú)線通信系統(tǒng)中，通常應(yīng)用5MHz IOMHz無(wú)線電頻寬于尖峰傳輸率達(dá)到 100Mbps的傳輸。下一代無(wú)線系統(tǒng)需要更高的尖峰傳輸率(PeakTransmission Rate，PTR)。 舉例來(lái)說(shuō)，高級(jí)國(guó)際移動(dòng)通信(IMT-Advanced)系統(tǒng)(例如4G移動(dòng)通信系統(tǒng))中ITU-R需 要IGbps尖峰傳輸率。然而，當(dāng)前的傳輸技術(shù)很難執(zhí)行l(wèi)OObps/Hz的傳輸頻譜效率。在可 預(yù)見(jiàn)的接下來(lái)幾年中，僅15bps/Hz的傳輸頻譜效率可以預(yù)期。因此下一代無(wú)線通信系統(tǒng)需 要較寬的無(wú)線電頻寬(即至少40MHz)以達(dá)到IGbps尖峰傳輸率。OFDM是在頻率選擇信道上執(zhí)行高傳輸率的一種有效多任務(wù)方案，可避免來(lái)自載波 間干擾的擾亂。兩種典型架構(gòu)利用較寬的無(wú)線電頻寬用于OFDM系統(tǒng)。在傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng) 中，單一射頻載波用于承載一個(gè)寬帶無(wú)線電信號(hào)，而在OFDM多載波系統(tǒng)中，多個(gè)RF載波用 于承載多個(gè)較窄頻帶的無(wú)線電信號(hào)。OFDM多載波系統(tǒng)與傳統(tǒng)OFDM系統(tǒng)相比具有多種優(yōu)勢(shì)， 例如OFDM多載波系統(tǒng)更易向下兼容、在傳統(tǒng)單一載波硬件設(shè)計(jì)上的更好再利用、更多的 移動(dòng)電臺(tái)硬件彈性以及用于上行鏈路傳輸?shù)母偷姆逯蹬c平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)。因此，OFDM多載波系統(tǒng)已經(jīng)成為IEEE802. 16m以及3GPP高級(jí)長(zhǎng)期演 進(jìn)(LTE-Advanced)標(biāo)準(zhǔn)草案中的基礎(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)以滿足系統(tǒng)需求。圖1為利用較寬無(wú)線電頻寬于OFDM多載波系統(tǒng)11的典型架構(gòu)。OFDM多載波系 統(tǒng)11中，利用多個(gè)RF載波承載具有較窄頻寬的多個(gè)無(wú)線電信號(hào)(稱(chēng)為較窄頻寬無(wú)線電 信號(hào))。在圖1中，OFDM多載波系統(tǒng)11的總無(wú)線電頻寬為40MHz，并且利用四個(gè)RF載波 #1-#4承載四個(gè)較窄頻寬無(wú)線電信號(hào)#1-#4，每個(gè)無(wú)線電信號(hào)通過(guò)相對(duì)應(yīng)的IOMHz頻率信道 #1-#4(即IOMHz頻寬，1024FFT)傳輸。對(duì)于每個(gè)RF載波，總無(wú)線電頻寬又進(jìn)一步劃分為多 個(gè)子載波，每個(gè)子載波間的間距很小并且彼此正交以用于數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)存在連續(xù)頻率信道 用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，相鄰頻率信道之間的子載波可能彼此重疊。因此，通常保留相鄰頻率信道 之間的重疊子載波作為保護(hù)子載波以防止信號(hào)干擾。如圖1所示，在每個(gè)頻率信道的兩端，保留一定數(shù)量的子載波作為無(wú)效(NULL)子 載波(圖中標(biāo)示為NULL子載波)，因此所述一定數(shù)量的子載波不用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。然而，若兩個(gè)相鄰頻率信道由相同的基站(Base Station, BS)控制并管理，則無(wú)需保留那些相鄰 頻率信道之間的重疊子載波作為保護(hù)子載波。反之，相鄰頻率信道之間的保護(hù)子載波可用 于數(shù)據(jù)傳輸，以使整體系統(tǒng)通量(throughput)能夠得到提升。舉例來(lái)說(shuō)，在IEEE 802.16m 無(wú)線通信系統(tǒng)中，允許保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸能夠使得兩個(gè)鄰近(contiguous) IOMHz頻 率信道的系統(tǒng)通量提高2. 08%，使得三個(gè)鄰近IOMHz頻率信道的系統(tǒng)通量提高2. 77%，使 得四個(gè)鄰近IOMHz頻率信道的系統(tǒng)通量提高3. 125%。因此，需要致能保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù) 傳輸以提高整體系統(tǒng)通量與尖峰傳輸率。

發(fā)明內(nèi)容
在第一新型方面，在多載波OFDM系統(tǒng)中提供藉由保護(hù)子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。利用相鄰射頻載波承載通過(guò)相鄰頻率信道而傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)。在預(yù)設(shè)物理資源單元 中校準(zhǔn)并識(shí)別相鄰頻率信道之間的多個(gè)保護(hù)子載波用于數(shù)據(jù)傳輸。已識(shí)別保護(hù)子載波不與 傳輸于相鄰頻率信道的無(wú)線電信號(hào)的正常數(shù)據(jù)子載波重疊。至少保留已識(shí)別保護(hù)子載波其 中之一作為NULL子載波。通過(guò)利用保護(hù)子載波用于數(shù)據(jù)傳輸，整體系統(tǒng)通量得以提升。一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)基站周期性地傳輸參考信號(hào)于保護(hù)子載波上用于數(shù)據(jù)傳輸。 參考信號(hào)的利用可以節(jié)省MAC消息指示的開(kāi)支并為多種保護(hù)子載波分配情況提供彈性。另 一個(gè)實(shí)施例中，定義包含用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊丫酆媳Ｗo(hù)子載波的輔助載波。通過(guò)定義輔助載 波，服務(wù)基站可利用簡(jiǎn)單的MAC層指示表明是否支持保護(hù)子載波用于與特定移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù) 傳輸。第二新型方面中，在多載波OFDM系統(tǒng)中提供彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)。通過(guò)自適 應(yīng)地重新配置相同的硬件模塊實(shí)施不同多載波與/或MIM0/SIS0數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，硬件模 塊包括通用MAC層模塊，自適應(yīng)多載波控制器，多個(gè)物理層實(shí)體以及多個(gè)RF實(shí)體。第一 實(shí)施例中，支持單一載波4x4MIM0數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制；第二實(shí)施例中，支持多載波(兩個(gè)RF載 波)2x2MIM0數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制；第三實(shí)施例中，支持多載波(四個(gè)RF載波)SISO數(shù)據(jù)傳輸機(jī) 制。每個(gè)頻率信道上MIMO傳輸?shù)奶炀€的數(shù)量等于RF實(shí)體的總數(shù)除以已支持有效頻率信道 的數(shù)量所得的數(shù)量。另外，可利用彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)支持保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸。一個(gè)實(shí)施 例中，移動(dòng)臺(tái)支持兩個(gè)連續(xù)IOMHz頻率信道。一個(gè)例子中，通過(guò)利用兩個(gè)1024FFTS與兩 個(gè)IOMHz頻帶RF濾波器實(shí)施收發(fā)機(jī)硬件，以傳輸并接收通過(guò)兩個(gè)相鄰頻率信道傳輸?shù)?2x1 OMHz OFDMA信號(hào)。另一個(gè)例子中，通過(guò)利用單一信號(hào)2048FFT與一個(gè)20MHz頻帶RF濾 波器以傳輸并接收通過(guò)兩個(gè)相鄰頻率信道的2x10MHz OFDMA信號(hào)。第二個(gè)實(shí)施例中，已重 疊子載波總是校準(zhǔn)的并且移動(dòng)臺(tái)可以在兩個(gè)相鄰頻率信道之間的保護(hù)子載波上傳輸/接 收無(wú)線電信號(hào)。其它實(shí)施例與優(yōu)勢(shì)在下面作詳細(xì)描述。此發(fā)明內(nèi)容并不能定義本發(fā)明。本發(fā)明由 權(quán)利要求定義。


圖1為利用較寬無(wú)線電頻寬于OFDM多載波系統(tǒng)的典型架構(gòu)。圖2為根據(jù)本發(fā)明一新型方面的OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)中保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸方法示意圖。圖3為無(wú)線系統(tǒng)中校準(zhǔn)并識(shí)別保護(hù)子載波以用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄊ疽鈭D。圖4為當(dāng)支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸時(shí)至少保留一個(gè)保護(hù)子載波作為NULL子載波的方法示意圖。圖5為在保護(hù)子載波上傳輸參考信號(hào)的實(shí)施例的示意圖。圖6為在保護(hù)子載波上傳輸參考信號(hào)的實(shí)施例的示意圖。圖7為輔助頻率信道的示意圖，輔助頻率信道由已聚合保護(hù)子載波組成。圖8為多載波無(wú)線系統(tǒng)中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖9為多載波無(wú)線系統(tǒng)中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的第二實(shí)施例的示意圖。圖10為多載波無(wú)線系統(tǒng)中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的第三實(shí)施例的示意圖。圖11為多載波無(wú)線系統(tǒng)中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)支持保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸 的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖12為支持多載波操作的彈性收發(fā)機(jī)架構(gòu)的另一實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下為根據(jù)多個(gè)圖式對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人 員閱讀后應(yīng)可明確了解本發(fā)明的目的。圖2為根據(jù)本發(fā)明一新型方面的OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)21中保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳 輸方法示意圖。無(wú)線系統(tǒng)21包括多載波基站22與多載波移動(dòng)臺(tái)(Mobile Stati0n，MS) 23。 基站22包括多載波RF模塊24，多載波RF模塊24耦接于多個(gè)天線，支持多個(gè)RF載波用于 數(shù)據(jù)傳輸。MS 23包括多載波RF模塊25，多載波RF模塊25耦接于多個(gè)天線，支持多個(gè)RF 載波用于數(shù)據(jù)傳輸。圖2中，利用兩個(gè)鄰近無(wú)線電RF載波#1與RF載波#2承載兩個(gè)無(wú)線 電信號(hào)#1與無(wú)線電信號(hào)#2，每個(gè)無(wú)線電信號(hào)分別通過(guò)相應(yīng)的IOMHz頻率信道#1與頻率信 道#2(即IOMHz Bandwidth, 1024FFT)進(jìn)行傳輸。對(duì)于每個(gè)頻率信道，總無(wú)線電頻寬又進(jìn)一 步劃分為多個(gè)子載波，每個(gè)子載波間的間距很小并且彼此正交以用于在各自的無(wú)線電信號(hào) 上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如圖2所示，多載波OFDM無(wú)線系統(tǒng)21中，數(shù)據(jù)流利用預(yù)設(shè)物理資源單元 (PhysicalResource Unit, PRU) 26 在 BS 22 與 MS 23 之間進(jìn)行通信，PRU 26 包括頻域中一 定數(shù)目的連續(xù)子載波以及時(shí)域中一定數(shù)目的連續(xù)OFDM符號(hào)。用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖虞d波稱(chēng)為 正常數(shù)據(jù)子載波。當(dāng)存在鄰近RF載波(例如RF載波#1與RF載波#2)用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，每個(gè)頻率信 道兩端的子載波可能彼此重疊。為了避免信號(hào)干擾，保留那些子載波作為保護(hù)子載波。通 常，配置保護(hù)子載波為NULL子載波并且保護(hù)子載波不能用于數(shù)據(jù)傳輸。在一個(gè)新型方面， 根據(jù)圖3而進(jìn)行的詳細(xì)描述，校準(zhǔn)并接著識(shí)別先前已保留保護(hù)子載波以利用預(yù)設(shè)PRU支持 數(shù)據(jù)傳輸。在圖2中，PRU 26包括18個(gè)連續(xù)子載波與6個(gè)連續(xù)OFDM符號(hào)。相同的PRU大 小用于正常數(shù)據(jù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸與已識(shí)別保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸。另外，為正常數(shù) 據(jù)子載波設(shè)計(jì)的相同的指針信號(hào)(Pilot pattern)也可用于已識(shí)別保護(hù)子載波。圖3為無(wú)線系統(tǒng)21中校準(zhǔn)并識(shí)別保護(hù)子載波以用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄊ疽鈭D。如 圖3所示，只有當(dāng)頻域中通過(guò)頻率信道#1傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)#1的子載波與通過(guò)相鄰頻率 信道傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)(例如，通過(guò)頻率信道#2傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)#2)的子載波很好的校準(zhǔn)時(shí)，才能夠利用相鄰頻率信道#1與頻率信道#2之間的已重疊保護(hù)子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。校準(zhǔn)可通過(guò)對(duì)無(wú)線電信號(hào)的RF載波頻率應(yīng)用頻率補(bǔ)償而獲得。在圖3中，對(duì)無(wú)線電信號(hào)#2 的RF載波頻率應(yīng)用3. 128KHz頻率補(bǔ)償以使其從頻率信道#2的中心頻率偏移，以校準(zhǔn)通過(guò) 兩個(gè)相鄰IOMHz頻率信道傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)的已重疊保護(hù)子載波。為了了解更多子載波校 準(zhǔn)的詳情，請(qǐng)參考相關(guān)文件，例如 IEEEC802. 16m-09/0267rl,"Text Input for Sub-Carrier Alignment based on P802. 16mSDD，，，在此參考并結(jié)合了此主題。子載波校準(zhǔn)后，執(zhí)行額外的計(jì)算以便只能獲得那些不與正常數(shù)據(jù)子載波重疊的保 護(hù)子載波以用于數(shù)據(jù)傳輸。圖3中，每個(gè)頻率信道包括864 (2*432)個(gè)子載波，864個(gè)子載波 劃分為48(2*24)個(gè)PRU用于數(shù)據(jù)傳輸。在一個(gè)特別實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰頻率信道#1與頻 率信道#2之間的47個(gè)保護(hù)子載波不與無(wú)線電信號(hào)#1與無(wú)線電信號(hào)#2的正常數(shù)據(jù)子載波 重疊。無(wú)線系統(tǒng)21將那些子載波識(shí)別為可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖虞d波。IEEE 802. 16m考慮很 多基本的頻率信道頻寬，包括5MHz、7MHz、8. 75MHz、IOMHz以及20MHz。相鄰頻率信道每種不 同的頻寬組合下可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)子載波數(shù)量亦不相同。若無(wú)線系統(tǒng)21需要明確通 知(signaling)在不同組合下可獲得保護(hù)子載波數(shù)量，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生很高的負(fù)擔(dān)。根據(jù)第一新型方面，已識(shí)別保護(hù)子載波劃分為多個(gè)PRU以用于數(shù)據(jù)傳輸。為正常 數(shù)據(jù)子載波設(shè)計(jì)的相同PRU大小與指針信號(hào)可再利用于已識(shí)別保護(hù)子載波。通過(guò)再利用 PRU大小與指針信號(hào)，特定物理層(physical layer)設(shè)計(jì)也可再利用，例如信道估測(cè)算法。 另外，由于通知可以預(yù)設(shè)PRU大小執(zhí)行而非任意格式，因此可以降低硬件復(fù)雜度與通知成 本。圖4為當(dāng)支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸時(shí)至少保留一個(gè)保護(hù)子載波作為NULL子載波的方法示意 圖。有兩種不同硬件方法可在兩個(gè)鄰近頻率信道上實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸。方法#1中，利用兩個(gè)獨(dú) 立物理層模塊(PHY#1與PHY#2)作為基頻硬件模塊以使用兩個(gè)1024FFT與兩個(gè)IOMHz RF 濾波器于兩個(gè)相鄰頻率信道上傳輸/接收2x10MHz OFDMA無(wú)線電信號(hào)。需要保留每個(gè)頻率 信道的RF載波頻率(稱(chēng)為直流(DC)子載波)作為NULL子載波以避免信號(hào)干擾。方法#2 中，共享一個(gè)單一物理層模塊(PHY)作為基頻硬件模塊以利用2048FFT與20MHz頻帶RF濾 波器傳輸/接收兩個(gè)相鄰頻率信道上的平行2x10MHz OFDMA無(wú)線電信號(hào)。與方法#1類(lèi)似， 也需要保留方法#2下的RF載波頻率(DC子載波)作為NULL子載波以避免信號(hào)干擾。然 而，在方法#2中，DC子載波屬于已識(shí)別保護(hù)子載波其中之一。因此，為了確保適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù) 傳輸，至少需要保留一個(gè)已識(shí)別保護(hù)子載波作為NULL子載波。圖5與圖6為在保護(hù)子載波上傳輸參考信號(hào)的兩個(gè)實(shí)施例的示意圖?？捎糜跀?shù)據(jù) 傳輸?shù)谋Ｗo(hù)子載波中，服務(wù)基站仍然需要與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信，其中，保護(hù)子載波實(shí)際在移動(dòng) 臺(tái)上進(jìn)行分配并用于數(shù)據(jù)傳輸。利用媒體訪問(wèn)控制(Media Access Control, MAC)消息指 示此數(shù)據(jù)傳輸將會(huì)產(chǎn)生很高的成本。相反，服務(wù)基站周期性地在保護(hù)子載波上傳輸參考信 號(hào)(例如前文)以用于數(shù)據(jù)傳輸使得移動(dòng)臺(tái)可以檢測(cè)已利用保護(hù)子載波的位置。圖5的實(shí) 施例中，所有已識(shí)別保護(hù)子載波用于數(shù)據(jù)傳輸。圖6的實(shí)施例中，僅有一部分已識(shí)別保護(hù)子 載波用于數(shù)據(jù)傳輸。在兩個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)基站周期性地在已利用保護(hù)子載波上傳輸參考 信號(hào)以表明已利用保護(hù)子載波的位置。參考信號(hào)的利用可以節(jié)省MAC消息指示的成本并且 為多個(gè)分配情況提供彈性。圖7為輔助頻率信道的示意圖，輔助頻率信道由已聚合(aggregated)保護(hù)子載波組成。圖7的實(shí)施例中，配置頻率信道#1為主要頻率信道，主要頻率信道包括用于控制信號(hào) 的同步、廣播、多播以及單播的所有控制信道配置。配置頻率信道#2-#4為次要頻率信道， 次要頻率信道僅包括基本控制信道配置。鄰近頻率信道之間的已識(shí)別保護(hù)子載波被聚合并 識(shí)別為輔助頻率信道，輔助頻率信道與次要頻率信道可具有相同的控制信道配置。通過(guò)定 義輔助頻率信道，服務(wù)基站可利用簡(jiǎn)單的MAC層指示(例如單一比特)以表明保護(hù)子載波 是否用于與特定移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸。若保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫街С?，則服務(wù)基站可 以周期性地傳輸參考信號(hào)于已利用保護(hù)子載波上，以表明已利用保護(hù)子載波的位置。上述 描述請(qǐng)參考圖5與圖6。第二新型方面中，提供一種彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)以支持無(wú)線系統(tǒng)中多載波傳 輸。圖8為多載波無(wú)線系統(tǒng)80中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。多載波 系統(tǒng)80包括無(wú)線傳輸機(jī)81與無(wú)線接收機(jī)85，無(wú)線傳輸機(jī)81用于數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)線接收機(jī)85 用于數(shù)據(jù)接收。傳輸機(jī)81包括通用MAC控制實(shí)體(entity)82、自適應(yīng)多載波控制器83、復(fù) 用器84、多個(gè)傳輸物理層實(shí)體TXPHY1-TXPHY4以及多個(gè)傳輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF4，多個(gè)傳 輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF4耦接于多個(gè)天線以傳輸無(wú)線電信號(hào)。類(lèi)似的，接收機(jī)85包括通用 MAC控制實(shí)體86、自適應(yīng)多載波控制器87、復(fù)用器88、多個(gè)接收物理層實(shí)體RXPHY1-RXPHY4 以及多個(gè)接收RF實(shí)體RXRF1-RXRF4，多個(gè)接收RF實(shí)體RXRF1-RXRF4耦接于多個(gè)天線以接收 無(wú)線電信號(hào)。對(duì)于傳輸機(jī)81，通用MAC控制器82配置自適應(yīng)多載波控制器83與傳輸物理層實(shí) 體TXPHY1-TXPHY4以處理無(wú)線電信號(hào)，其中，無(wú)線電信號(hào)由一定數(shù)量的RF載波承載并且通 過(guò)相應(yīng)的頻率信道而傳輸。另外，自適應(yīng)多載波控制器83控制傳輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF4 的RF載波頻率；每個(gè)傳輸RF實(shí)體傳輸無(wú)線電信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的頻率信道。類(lèi)似的，對(duì)于接收 機(jī)85，通用MAC控制器86配置自適應(yīng)多載波控制器87與接收物理層實(shí)體RXPHY1-RXPHY4 以處理無(wú)線電信號(hào)，其中，無(wú)線電信號(hào)由一定數(shù)量的RF載波承載并且通過(guò)相應(yīng)的頻率信道 而接收。另外，自適應(yīng)多載波控制器87控制接收RF實(shí)體RXRF1-RXRF4的RF載波頻率；每 個(gè)接收RF實(shí)體通過(guò)相應(yīng)的頻率信道接收無(wú)線電信號(hào)。圖8的實(shí)施例中，致能一個(gè)傳輸物理層實(shí)體TXPHYl并且傳輸物理層實(shí)體TXPHYl 通過(guò)復(fù)用器84耦接于所有的傳輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF4。配置傳輸物理層實(shí)體TXPHYl以處 理第一無(wú)線電信號(hào)，其中，第一無(wú)線電信號(hào)由RF載波#1承載并且通過(guò)一個(gè)有效頻率信道#1 而傳輸。頻率信道#1具有RF載波頻率&。另外，自適應(yīng)多載波控制器83控制每個(gè)傳輸RF 實(shí)體TXRF1-TXRF4以通過(guò)頻率信道#1傳輸?shù)谝粺o(wú)線電信號(hào)，其中，頻率信道#1具有RF載波 頻率&。應(yīng)用類(lèi)似的配置與控制于接收物理層實(shí)體RXPHl與四個(gè)接收RF實(shí)體RXRF1-RXRF4。 利用這些配置和控制，可以支持多載波無(wú)線系統(tǒng)80中單一載波(RF載波#1)4x4多入多出 (Multiple Input MultipleOutput, ΜΙΜΟ)數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。圖9為多載波無(wú)線系統(tǒng)80中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的一第二實(shí)施例的示意圖。圖 9的實(shí)施例中，致能兩個(gè)傳輸物理層實(shí)體TXPHYl與ΤΧΡΗΥ2并且傳輸物理層實(shí)體TXPHYl與 ΤΧΡΗΥ2通過(guò)復(fù)用器84耦接于所有傳輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF4。配置傳輸物理層實(shí)體TXPHYl 以處理第一無(wú)線電信號(hào)，其中，第一無(wú)線電信號(hào)由RF載波#1承載并通過(guò)有效頻率信道#1 而傳輸，并且，配置傳輸物理層實(shí)體ΤΧΡΗΥ2以處理第二無(wú)線電信號(hào)，其中，第二無(wú)線電信號(hào) 由RF載波#2承載且通過(guò)有效頻率信道#2而傳輸。頻率信道#1具有RF載波頻率&，頻率信道#2具有RF載波頻率f\。另外，自適應(yīng)多載波控制器83控制傳輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF2以通過(guò)有效頻率信道#1傳輸?shù)谝粺o(wú)線電信號(hào)，其中，頻率信道#1具有RF載波頻率f。，并且， 自適應(yīng)多載波控制器83控制TXRF3-TXRF4以通過(guò)有效頻率信道#2傳輸?shù)诙o(wú)線電信號(hào)， 其中，頻率信道#2具有RF載波頻率 \。應(yīng)用類(lèi)似的配置與控制于接收物理層實(shí)體RXPHYl、 RXPHY2、以及四個(gè)接收RF實(shí)體RXRF1-RXRF4。利用這些配置和控制，可以在多載波無(wú)線系統(tǒng) 80中支持多載波(RF載波#1與RF載波#2) 2x2MIMO數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。圖10為多載波無(wú)線系統(tǒng)80中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的一第三實(shí)施例的示意 圖。圖10的實(shí)施例中，致能所有四個(gè)傳輸物理層實(shí)體TXPHY1-TXPHY4且傳輸物理層實(shí)體 TXPHY1-TXPHY4通過(guò)復(fù)用器84耦接于所有四個(gè)傳輸RF實(shí)體TXRF1-TXRF4。配置傳輸物理層 實(shí)體TXPHY1-TXPHY4以處理四個(gè)無(wú)線電信號(hào)，其中，四個(gè)無(wú)線電信號(hào)由四個(gè)不同RF載波(RF 載波#1_#4)承載并且四個(gè)無(wú)線電信號(hào)分別通過(guò)四個(gè)有效頻率信道#1_#4而傳輸。每個(gè)頻 率信道#1-#4分別具有RF載波頻率f(i-f3。另外，自適應(yīng)多載波控制器83控制傳輸RF實(shí)體 TXRF1-TXRF4以通過(guò)有效頻率信道#1_#4傳輸四個(gè)無(wú)線電信號(hào)，其中，頻率信道#1_#4分別 具有RF載波頻率。應(yīng)用類(lèi)似的配置與控制于所有四個(gè)接收物理層實(shí)體RXPHY1-RXPHY4 與所有四個(gè)接收RF實(shí)體RXRF1-RXRF4。利用上述配置與控制，可以在多載波無(wú)線系統(tǒng)80中 支持多載波(RF載波#1-#4)單入單出(Single Input Single Output, SISO)數(shù)據(jù)傳輸機(jī) 制。根據(jù)彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)的第二新型方面，無(wú)線系統(tǒng)80可以基于傳輸機(jī)與接 收機(jī)之間的協(xié)商自適應(yīng)地重新配置所需的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。共享相同的硬件資源(包括MAC 層控制器、多個(gè)物理層基頻硬件模塊、多個(gè)RF收發(fā)機(jī)以及多個(gè)天線)以實(shí)施不同組合的多 載波與/或MIM0/SIS0數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。每個(gè)頻率信道上支持MIMO傳輸?shù)奶炀€的數(shù)量等于 RF實(shí)體的總數(shù)除以已支持有效頻率信道的數(shù)量所得的數(shù)量。另外，這樣的彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)可用于支持保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸。圖11 為多載波無(wú)線系統(tǒng)80中彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)支持保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)實(shí)施 例的示意圖。圖11的實(shí)施例中，配置并控制TXPHYl、TXRFl、RXPHYl以及RXRFl以處理并傳 輸相關(guān)于頻率信道#1的第一無(wú)線電信號(hào)，其中，頻率信道#1為主要頻率信道并且具有RF 載波頻率fQ。配置并控制TXPHY2、TXRF2、RXPHY2以及RXRF2以處理并傳輸相關(guān)于一定數(shù)量 的保護(hù)子載波的第二無(wú)線電信號(hào)，其中，保護(hù)子載波為相鄰頻率信道#1與#2之間的輔助頻 率信道并且具有RF載波頻率f^。配置并控制TXPHY3、TXRF3以及RXRF3以處理并傳輸相 關(guān)于頻率信道#2的第三無(wú)線電信號(hào)，其中，頻率信道#2為次要頻率信道并且具有RF載波 頻率f2。配置并控制TXPHY4、TXRF4、RXPHY4以及RXRF4以處理并傳輸相關(guān)于一定數(shù)量保 護(hù)子載波的第四無(wú)線電信號(hào)，其中，保護(hù)子載波為相鄰頻率信道#3與#4之間的輔助頻率信 道并且具有RF載波頻率f2,3。因此，用于多載波與/或MIM0/SIS0數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嗤挠布?模塊與組件也可用于保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于將要使用的每個(gè)載波位置沒(méi)有限制， 并且系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)條件(例如負(fù)載或流量需求)致能或禁能每個(gè)載波。根據(jù)圖4描述，存在實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸于兩個(gè)鄰近頻率信道的兩種不同硬件方法。圖 11實(shí)施例中，利用實(shí)施方法#1是因?yàn)槲锢韺訉?shí)體TXPHY1-TXPHY3與RXPHY1-RXPHY3以 及RF實(shí)體TXRF1-TXRF3與RXRF1-RXRF3被描述為三個(gè)獨(dú)立基頻硬件模塊與三個(gè)獨(dú)立窄頻 RF濾波器。然而，與圖4中實(shí)施方法#2 一致，可以通過(guò)利用一個(gè)單一基頻硬件模塊與一個(gè)寬帶RF濾波器實(shí)施那些物理層實(shí)體與RF實(shí)體。舉例來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)共享一個(gè)單一基頻硬件模塊(TXMOD 或 RXMOD)實(shí)施 TXPHY1-TXPHY3 與 RXPHY1-RXPHY3 以及 TXRFl-TXRF3 與 RXRF1-RXRF3，上述單一基頻硬件模塊可利用一個(gè)單一 FFT與一個(gè)寬帶RF濾波器以產(chǎn)生與 傳輸/接收三個(gè)平行OFDMA無(wú)線電信號(hào)。利用單一基頻硬件模塊產(chǎn)生的OFDMA無(wú)線電信號(hào) 與具有相應(yīng)RF載波頻率的三個(gè)獨(dú)立基頻硬件模塊產(chǎn)生的OFDMA無(wú)線電信號(hào)相同。另外，可 以共享部分RF實(shí)體(即天線)以用于兩個(gè)實(shí)施方法。圖12為支持多載波操作的彈性收發(fā)機(jī)架構(gòu)的另一實(shí)施例的示意圖。對(duì)于服務(wù)基 站，其支持所有RF載波用于服務(wù)不同移動(dòng)臺(tái)(MS1-MS3)。另一方面，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以?xún)H僅支 持單一載波傳輸(例如MSl)、鄰近頻率信道(例如MS2)上的多載波傳輸或者非鄰近載波 (例如MS3)上的多載波傳輸。對(duì)于支持兩個(gè)鄰近IOMHz頻率信道(例如MS2)的移動(dòng)臺(tái)，一 個(gè)實(shí)施例實(shí)施其收發(fā)機(jī)硬件以利用單一 2048FFT與20MHz頻寬RF濾波器以通過(guò)兩個(gè)相鄰 頻率信道傳輸2x10MHz OFDMA信號(hào)。利用這種實(shí)施方法，已重疊子載波總是校準(zhǔn)的并且移 動(dòng)臺(tái)可以輕易的于兩個(gè)相鄰頻率信道之間的保護(hù)子載波上傳輸無(wú)線電信號(hào)。上述的實(shí)施例僅用來(lái)例舉本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非 用來(lái)限制本發(fā)明的范疇。所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)本發(fā)明的精神輕易完成的改變或均 等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種方法，包括(a)校準(zhǔn)多載波正交頻分復(fù)用無(wú)線系統(tǒng)中相鄰頻率信道之間的多個(gè)保護(hù)子載波，其中，相鄰射頻載波是用于通過(guò)所述相鄰頻率信道以承載無(wú)線電信號(hào)；(b)在所述多個(gè)保護(hù)子載波之中識(shí)別能夠用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)子載波數(shù)量并以預(yù)設(shè)物理資源單元為單位，其中，已識(shí)別保護(hù)子載波不與所述無(wú)線電信號(hào)的正常數(shù)據(jù)子載波重疊，其中所述無(wú)線電信號(hào)通過(guò)所述相鄰頻率信道傳輸；以及(c)保留一個(gè)或多個(gè)保護(hù)子載波使得已保留一個(gè)或多個(gè)已識(shí)別保護(hù)子載波不用于數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在完成校準(zhǔn)之前則所述已識(shí)別保護(hù)子載波最初 保留為用于無(wú)數(shù)據(jù)傳輸，并且其中所述已識(shí)別保護(hù)子載波與正常數(shù)據(jù)子載波正交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相同的物理資源單元大小用于所述已識(shí)別保護(hù) 子載波與正常數(shù)據(jù)子載波。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，相同的指針信號(hào)用于所述已識(shí)別保護(hù)子載波與 正常數(shù)據(jù)子載波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括分配保護(hù)子載波以用于數(shù)據(jù)傳輸，其中參考信號(hào)周期性地傳輸于已利用保護(hù)子載波上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述已識(shí)別保護(hù)子載波聚合于輔助頻率信道 中，并且其中媒體訪問(wèn)控制層指示表明所述輔助頻率信道上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С帧?br> 7.一種多載波無(wú)線裝置，包括多個(gè)天線，其中每個(gè)天線接收并且傳輸無(wú)線電信號(hào)，所述無(wú)線電信號(hào)在多載波正交頻 分復(fù)用無(wú)線系統(tǒng)中由相鄰射頻載波承載并且通過(guò)相鄰頻率信道傳輸；以及多載波射頻模塊，耦接于所述多個(gè)天線，其中校準(zhǔn)并識(shí)別相鄰頻率信道所傳輸?shù)乃?無(wú)線電信號(hào)的已重疊保護(hù)子載波且以預(yù)設(shè)物理資源單元為單位用于數(shù)據(jù)傳輸，其中所述已 識(shí)別保護(hù)子載波不與通過(guò)所述相鄰頻率信道傳輸?shù)乃鰺o(wú)線電信號(hào)的正常數(shù)據(jù)子載波重 疊，并且其中至少一個(gè)或多個(gè)已識(shí)別保護(hù)子載波被保留為用于無(wú)數(shù)據(jù)傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線裝置，其中，在完成校準(zhǔn)之前所述已識(shí)別保護(hù)子載波最 初保留為用于無(wú)數(shù)據(jù)傳輸，并且其中所述已識(shí)別保護(hù)子載波與正常數(shù)據(jù)子載波正交。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線裝置，其中，相同的物理資源單元大小用于所述已識(shí)別 保護(hù)子載波與正常數(shù)據(jù)子載波。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線裝置，其中，相同的指針信號(hào)用于所述已識(shí)別保護(hù)子載 波與正常數(shù)據(jù)子載波。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線裝置，其中，參考信號(hào)周期性地傳輸于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?已分配保護(hù)子載波上。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線裝置，其中，所述已識(shí)別保護(hù)子載波聚合于輔助頻率信 道中，并且其中媒體訪問(wèn)控制層指示表明所述輔助頻率信道上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С帧?br> 13.一種無(wú)線裝置，包括多個(gè)射頻實(shí)體，耦接于多個(gè)天線；多個(gè)物理層實(shí)體，通過(guò)復(fù)用器耦接于所述多個(gè)射頻實(shí)體；通用媒體訪問(wèn)控制控制實(shí)體，耦接于每個(gè)物理層實(shí)體，其中每個(gè)物理層實(shí)體配置為處 理一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電信號(hào)，所述無(wú)線電信號(hào)相關(guān)于一個(gè)或多個(gè)頻率信道；以及自適應(yīng)多載波控制器，控制每個(gè)射頻實(shí)體的射頻載波頻率，其中每個(gè)射頻實(shí)體接收并 且傳輸一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電信號(hào)，所述無(wú)線電信號(hào)相關(guān)于一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的頻率信道。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述物理層實(shí)體其中之一配置為處理相關(guān)于 第一有效頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，并且其中所述射頻實(shí)體之中至少兩個(gè)接收并傳輸相關(guān)于 所述第一有效頻率信道的無(wú)線電信號(hào)用于多入多出支持。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述裝置為移動(dòng)臺(tái)的一部分，并且其中支持多 入多出的所述天線的數(shù)量等于天線的總數(shù)除以由所述移動(dòng)臺(tái)支持的有效頻率信道的數(shù)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述物理層實(shí)體中的兩個(gè)配置為處理相關(guān)于 第一頻率信道與第二頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，并且其中所述射頻實(shí)體中的兩個(gè)接收并傳輸 相關(guān)于所述第一射頻信道與所述第二射頻信道的無(wú)線電信號(hào)以用于多載波支持。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，第一物理層實(shí)體與第二物理層實(shí)體配置為處 理相關(guān)于兩個(gè)相鄰頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，所述兩個(gè)相鄰頻率信道具有第一射頻載波頻率 與第二射頻載波頻率，其中第三物理層實(shí)體配置為處理相關(guān)于所述兩個(gè)相鄰頻率信道之間 的多個(gè)保護(hù)子載波的第三無(wú)線電信號(hào)，所述多個(gè)保護(hù)子載波具有第三射頻載波頻率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，通過(guò)共享一個(gè)單一基頻硬件模塊實(shí)施所述第 一物理層實(shí)體、所述第二物理層實(shí)體以及所述第三物理層實(shí)體，并且，其中所述單一基頻硬 件模塊處理相關(guān)于相同頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，所述相同頻率信道具有相同的第一射頻載 波頻率、第二射頻載波頻率以及第三射頻載波頻率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，聯(lián)合傳輸或接收所述第一無(wú)線電信號(hào)、第二無(wú) 線電信號(hào)以及第三無(wú)線電信號(hào)的所述射頻實(shí)體的射頻載波頻率是相同的。
20.一種裝置，包括多個(gè)射頻實(shí)體，耦接于多個(gè)天線；多個(gè)物理層實(shí)體，通過(guò)復(fù)用器耦接于所述多個(gè)射頻實(shí)體；以及配置器，用于配置每個(gè)物理層實(shí)體處理相關(guān)于一個(gè)或多個(gè)頻率信道的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線 電信號(hào)，其中所述配置器也用于控制每個(gè)射頻實(shí)體的射頻載波頻率，以使每個(gè)射頻實(shí)體接 收并且傳輸相關(guān)于一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)頻率信道的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述物理層實(shí)體的其中之一配置為處理相關(guān) 于第一有效頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，并且其中所述射頻實(shí)體之中至少兩個(gè)接收并傳輸相關(guān) 于所述第一有效頻率信道的無(wú)線電信號(hào)以用于多入多出支持。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述裝置為移動(dòng)臺(tái)的一部分，并且其中支持多 入多出的所述天線的數(shù)量等于天線的總數(shù)除以由所述移動(dòng)臺(tái)支持的有效頻率信道數(shù)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述物理層實(shí)體中的兩個(gè)配置為處理相關(guān)于 第一頻率信道與第二頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，并且其中所述射頻實(shí)體中的兩個(gè)于所述第一 射頻信道與所述第二射頻信道收發(fā)無(wú)線電信號(hào)以用于多載波支持。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，第一物理層實(shí)體與第二物理層實(shí)體配置為處 理相關(guān)于兩個(gè)相鄰頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，所述兩個(gè)相鄰頻率信道具有第一射頻載波頻率 與第二射頻載波頻率，其中第三物理層實(shí)體配置為處理相關(guān)于所述兩個(gè)相鄰頻率信道之間的多個(gè)保護(hù)子載波的第三無(wú)線電信號(hào)，所述多個(gè)保護(hù)子載波具有第三射頻載波頻率。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，通過(guò)共享一個(gè)單一基頻硬件模塊實(shí)施所述第 一物理層實(shí)體、所述第二物理層實(shí)體以及所述第三物理層實(shí)體，并且，其中所述單一基頻硬 件模塊處理相關(guān)于相同頻率信道的無(wú)線電信號(hào)，所述相同頻率信道具有相同的第一射頻載 波頻率、第二射頻載波頻率以及第三射頻載波頻率信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中，聯(lián)合傳輸或接收所述第一無(wú)線電信號(hào)、第二無(wú) 線電信號(hào)以及第三無(wú)線電信號(hào)的所述射頻實(shí)體的射頻載波頻率是相同的。
全文摘要
提供一種多載波OFDM系統(tǒng)中藉由保護(hù)子載波以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。利用相鄰射頻載波承載通過(guò)相鄰頻率信道而傳輸?shù)臒o(wú)線電信號(hào)。在已校準(zhǔn)的保護(hù)子載波中識(shí)別可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖虞d波，并以一預(yù)設(shè)物理資源單元為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。已識(shí)別保護(hù)子載波不與傳輸于相鄰頻率信道的無(wú)線電信號(hào)的正常數(shù)據(jù)子載波重疊。至少保留已識(shí)別保護(hù)子載波其中之一作為NULL子載波。同樣在多載波OFDM系統(tǒng)中提供彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)。通過(guò)自適應(yīng)地重新配置相同的硬件模塊以實(shí)施不同多載波與/或MIMO/SISO數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，硬件模塊包括通用MAC層模塊，物理層實(shí)體以及RF實(shí)體。另外，可利用彈性多載波收發(fā)機(jī)架構(gòu)支持保護(hù)子載波上的數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101828369SQ200980000386
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者傅宜康, 廖培凱, 鄭博允 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司